UNIVERSITAS INDONESIA WIND POWER …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20311689-S43373-Wind...

UNIVERSITAS INDONESIA

WIND POWER ARCHITECTURE

(Paradigma Turbin Angin Dalam Arsitektur)

SKRIPSI

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana

BELLA ASTRID MONICA LUBIS

0806332206

FAKULTAS TEKNIK

PROGRAM STUDI ARSITEKTUR

DEPOK

JULI 2012

Wind power..., Bella Astrid Monica L., FT UI, 2012

ii

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS

Skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri,

dan semua sumber yang dikutip dan dirujuk

telah saya nyatakan dengan benar.

Nama : Bella Astrid Monica Lubis

NPM : 0806332206

Tanda Tangan :

Tempat/Tanggal : Depok, 6 Juli 2012


iii

HALAMAN PENGESAHAN

Skripsi ini diajukan oleh

Nama : Bella Astrid Monica Lubis

NPM : 0806332206

Program Studi : Arsitektur

Judul Skripsi :



Telah berhasil dipertahankan di hadapan Dewan Penguji dan diterima

sebagai bagian persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar

Sarjana Arsitektur pada Program Studi Arsitektur, Fakultas Teknik,

Universitas Indonesia

DEWAN PENGUJI

Pembimbing :

( Ir. Azrar Hadi, Ph.D )

Penguji :

( Prof. Dr. Ir. Abimanyu Takdir Alamsyah M.S )

Penguji :

( Dr. Ing. Ir. Dalhar Susanto )

Ditetapkan di : Departemen Arsitektur, FT-UI Depok

Tanggal : 6 Juli 2012


iv

UCAPAN TERIMA KASIH

Puji syukur saya panjatkan kepada Allah SWT atas berkatnya sehingga saya dapat

menyelesaikan skripsi ini dengan baik, tepat waktu, tenang, dan memuaskan bagi

saya.

Pada kesempatan ini saya hendak mengucapkan terima kasih yang sedalam-

dalamnya terhadap berbagai pihak yang telah membantu saya, yaitu:

- Bapak Ir. Azrar Hadi Ph.D. sebagai dosen pembimbing saya

- Mas Gamal, Mba Rini, dan Pak Nanda selaku coordinator mata kuliah

Penulisan Ilmiah Arsitektur

- Bapak Hasim, Bapak Edo dan rekan-rekan sebagai pihak yang saya wawancara

untuk membantu penulisan ini

- Rekan-rekan satu tim yang berjuang bersama-sama dalam menyelesaikan

penulisan ini

- Kedua orang tua saya yang telah mendukung saya selama penulisan

- Teman saya Aditya Faisal yang selalu membantu dan memberikan dukungan

kepada saya selama penulisan ini

- Adik saya Meisya Andriani Lubis yang telah membantu saya dalam

penyelesaian penulisan skripsi ini

- Seluruh rekan Arsitektur angkatan 2008 yang sama-sama berjuang di jurusan

arsitektur selama 4 tahun ini

- Dan semua pihak yang namanya tidak dapat disebutkan satu per satu

Akhir kata, saya berharap Allah SWT berkenan membalas segala kebaikan semua

pihak yang telah membantu. Semoga skripsi ini membawa manfaat bagi

pengembangan ilmu.

Depok, 6 Juli 2012

Penulis

Bella A. M. Lubis


v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademik Universitas Indonesia, saya yang bertanda tangan di

bawah ini :

Nama : BELLA ASTRID MONICA LUBIS

NPM : 0806332206

Program Studi : ARSITEKTUR

Departemen : ARSITEKTUR

Fakultas : TEKNIK

Jenis karya : Skripsi

demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada

Universitas Indonesia Hak Bebas Royalti Noneksklusif ( Non-exclusive

Royalty- Free Right ) atas karya ilmiah saya yang berjudul :



beserta perangkat yang ada (jika diperlukan). Dengan Hak Bebas Royalti

Noneksklusif ini Universitas Indonesia berhak menyimpan, mengalihmedia/

format-kan, mengelola dalam bentuk pangkalan data (database), merawat, dan

memublikasikan tugas akhir saya selama tetap mencantumkan nama saya sebagai

penulis/pencipta dan sebagai pemilik Hak Cipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Dibuat di : Depok

Pada tanggal : 6 Juli 2012

Yang menyatakan

( Bella Astrid Monica Lubis )


vi

ABSTRAK

Nama : Bella Astrid Monica

Program Studi : Arsitektur

Judul : “Wind Power Architecture” Paradigma Turbin Angin Dalam

Arsitektur

Arsitektur berperan dalam menciptakan lingkungan untuk memenuhi kebutuhan

manusia. Salah satu tujuan arsitektur adalah menciptakan lingkungan yang

berkualitas dimana dapat memenuhi kebutuhan manusia tanpa merusak atau

membebani lingkungan dan alam. Baik lingkungan buatan maupun alam harus

ditata secara seimbang agar tercipta kehidupan yang harmonis. Salah satu faktor

penting untuk menciptakan kehidupan yang harmonis adalah penataan energi.

Berbagai cara arsitektur mewujudkan bentuk penataan energi yang efisien dan

efektif, salah satunya adalah penggunaan energi alternatif. Skripsi ini membahas

tentang pemanfaatan tenaga angin yang dikonversi menjadi energi yang lebih

bermanfaat dengan menggunakan turbin angin dan pembahasan difokuskan dari

sudut pandang arsitektur dan lingkungan.

Kata Kunci :

Arsitektur dan Lingkungan, Efisiensi Energi, Turbin Angin


vii

ABSTRACT

Name : Bella Astrid Monica

Study Program : Architecture

Title : “Wind Power Architecture” Paradigm of Wind Turbines in

Architecture

Architecture plays a role in creating an environment to meet human needs. One of

the goals of architecture is to create a quality environment in which to meet

human needs without damaging or burdening the environment and nature. Both

the artificial and the natural environment should be arranged in a balanced way in

order to create a harmonious life. One of important factors to create a harmonious

life is the arrangement of energy. Various ways in architecture to realize

arrangement of energy which efficiently and effectively, one of which is the use

of alternative energy. This thesis discusses the use of wind power converted into

useful energy using wind turbines and focuses discussion point of view of

architectural and environmental.

Key Words :

Architecture and Environment, Energy Efficient, Wind Turbine


viii

DAFTAR ISI

HALAMAN PERNYATAAN ORISINALITAS ii

HALAMAN PENGESAHAN iii

UCAPAN TERIMA KASIH iv

LEMBAR PERSETUJUAN PUBLIKASI KARYA ILMIAH v

ABSTRAK vi

DAFTAR ISI viii

DAFTAR GAMBAR x

DAFTAR TABEL xii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1. Latar Belakang Penulisan 1

1.2. Permasalahan 3

1.3. Tujuan Penulisan 3

1.4. Ruang Lingkup Pembahasan 3

1.5. Metode dan Sistematika Penulisan 4

1.6. Kerangka Berpikir 5

BAB II KAJIAN LITERATUR 6

2.1. Arsitektur dan Lingkungan 6

2.1.1. Arsitektur Biologik 6

2.1.2. Ekologi Arsitektur 10

2.1.3. Green Architecture dan Sustainable Architecture 15

2.1.3.1. Green Architecture 15

2.1.3.2. Sustainable Architecture 15

2.2. Efisiensi Energi Dalam Arsitektur 18

2.2.1. Sumber Energi Terbarui : Tenaga Angin 19

BAB III TURBIN ANGIN 23

3.1. Pengenalan Turbin Angin 23

3.2. Sejarah 26

3.3. Jenis-Jenis Turbin Angin 28

3.3.1. Turbin Angin Sumbu Horisontal (TASH) 29

3.3.2. Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV) 31

1. Turbin angin Darrieus 32

2. Turbin Angin Savonius 33

3.4. Spesifikasi Komponen Penyusun Turbin Angin 37

3.5. Prinsip dan Mekanisme Kerja 39

3.6. Inovasi Turbin Angin di Dalam Arsitektur 40

3.6.1. Windspire 41

3.6.2. Turbin Angin Egra 42

BAB IV STUDI KASUS 46

4.1. Bahrain World Trade Center 46

4.1.1. Data 46

4.1.2. Pertimbangan Lingkungan dan Fitur-fitur Sustainability 47


ix

4.1.3. Turbin Angin BWTC 49

4.1.4. Analisis Desain 51

4.2. Quiet Revolution qr5 57

4.2.1. Pengaplikasian 58

BAB V SIMPULAN 61

DAFTAR REFERENSI

LAMPIRAN


x

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1.1. Bagan kerangka pola pikir 5

Gambar 2.1. Skema hubungan manusia dalam menentukan kualitas

lingkungan 7

Gambar 2.2. Siklus peredaran alam tertutup 7

Gambar 2.3. Siklus peredaran teknik tidak tertutup 8

Gambar 2.4. Konsep eko-arsitektur yang holistic (sistem keseluruhan) 11

Gambar 3.1. Kincir Angin Pitstone 24

Gambar 3.2. Windmill de Kameel 24

Gambar 3.3. Turbin angin pertama dioperasikan secara otomatis 25

Gambar 3.4. Gambar rekonstruksi modern dari Heron Windwheel 26

Gambar 3.5. Gaya aerodinamis rotor turbin angin ketika dilalui aliran udara 29

Gambar 3.6. Komponen utama turbin angin sumbu horizontal 29

Gambar 3.7. Turbin dengan arah upwind and downwind 30

Gambar 3.8. Turbin angin Darrieus 33

Gambar 3.9. Turbin angin Darrieus tipe H 33

Gambar 3.10. Prinsip rotor Savonius 33

Gambar 3.11. Potongan turbin angin 37

Gambar 3.12. Prinsip kerja turbin angin 39

Gambar 3.13. Grafik hubungan laju angin dan daya yang diterima turbin angin 40

Gambar 3.14. Windspire 41

Gambar 3.15. Foto-foto bangunan yang menggunakan windspire 42

Gambar 3.16. Contoh turbin angin penghasil listrik produk egra 42

Gambar 3.17. Zoning Egra Workshop 45

Gambar 4.1. Panoramic view BWTC 46

Gambar 4.2. Fasad bangunan dilapisi dengan material yang dapat

menahan radiasi panas matahari dan shading bangunan

yang bermanfaat untuk menurunkan temperatur udara

dalam bangunan 48

Gambar 4.3. Tiga buah turbin angin yang dipasang pada jembatan yang

menghubungkan kedua menara 49

Gambar 4.4. Blok plan lokasi BWTC di kawasan Hotel Sheraton, Bahrain 51

Gambar 4.5. Arah angin datang dari teluk 52

Gambar 4.6. Arah angin darat 53

Gambar 4.7. qr5 wind turbine 57


xi

Gambar 4.8. Komponen dan dimensi qr5 win turbine 57

Gambar 4.9. Bentuk revolusi dari TASV yang menangkap angin

dari segala arah 58

Gambar 4.10. qr5 direncanakan sebagai komponen infrastruktur kota

untuk penerangan jalan dan juga komponen pelengkap

dalam arsitektur 59

Gambarb4.11. Aliran angin terjadi di kawasan urban. Angin tidak terputus

hanya di atas bangunan 59

Gambar 4.12. City House di Croydon dengan 8 Turbin qr5 di atapnya 60


xii

DAFTAR TABEL

Tabel 3.1. Kelebihan dan kekurangan turbin jenis TASH 29

Tabel 3.2. Kelebihan dan kekurangan turbin jenis TASV 33


1


BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang Penulisan

Arsitektur menciptakan lingkung buatan guna meningkatkan kualitas dari

lingkungan tersebut sehingga dapat memenuhi seluruh kebutuhan manusia di

dalamnya. Tidak hanya bangunan, lingkungan di sekitar tempat bangunan

direncanakan juga menjadi objek rancangan arsitektur. Jadi baik lingkungan dan

bangunan adalah satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan dalam merancang

sebuah karya arsitektur.

Namun pembangun yang terjadi pada zaman sekarang hampir semua sudah

mengabaikan faktor lingkungan ini. Rancangan yang diciptakan seolah-olah tidak

ingin tahu karakter dari faktor pendukung ini sehingga tidak ada eksplorasi dari

lingkungan yang sebenarnya dapat meningkatkan kualitas rancang bangunan itu

sendiri.

Tidak terlibatnya faktor lingkungan di dalam rancangan arsitektur ini

menimbulkan masalah baik bagi lingkungan, maupun alam secara global.

Permasalahan yang cukup banyak ditemukan dalam setiap rancangan sebuah

bangunan adalah pemborosan energi atau pemanfaatan energi secara tidak efektif.

Pemborosan energi listrik dari penggunaan lampu dan pendingin ruangan seperti

Air Conditioner (AC) seolah tertutupi dengan kemegahan dan wujud mempesona

dari rancangan bangunan, dan masih banyak pemborosan energi lainnya.

Kembali lagi ke tujuan arsitektur yang meningkatkan kualitas lingkungan,

fenomena seperti ini haruslah direnungkan. Pemikiran, konsep, serta paham baru

bermunculan di era yang sudah memasuki masa krisis energi ini. Konsep

sustainable dan green architecture sering disebut-sebut pada masa seperti

sekarang ini sebagai paham yang menjawab isu kondisi bumi yang sudah tua dan

persediaan sumber energi yang semakin menipis. Arsitektur memiliki andil besar

1


2


dalam mengelola dan mengendalikan keadaan lingkungan dengan seluruh

komponen yang ada di dalamnya baik matahari, air, tanah, dan udara.

Di beberapa negara lain, permasalahan penggunaan energi ini sudah menjadi hal

pokok yang perlu diperhatikan dan tidak jarang diterapkan secara langsung ke

dalam desain bangunan. Berbagai macam bentuk rancangan dibuat sedemikian

rupa agar tidak hanya tidak merugikan lingkungan tetapi juga memberi manfaat

terhadap lingkungan. Selain dengan membuat desain yang lebih sadar lingkungan,

mengembangkan teknologi yang bisa menunjang desain bangunan dan kebutuhan

energi di dalam bangunan juga terus dilakukan. Berbagai bidang ilmu turut

menciptakan alat-alat yang dapat mengefisiensikan penggunaan energi di dalam

bangunan, beberapa alat di antaranya adalah solar panel, wind turbine, windmill,

dan sebagainya.

Alat-alat yang dapat mengkonversikan energi terbaharukan menjadi energi listrik

maupun energi mekanik sudah banyak diterapkan di dalam desain bangunan dan

bahkan dijadikan sebagai ornamen yang menarik pada bangunan. Seperti di

negara Bahrain, turbin angin penghasil energi listrik secara efektif memenuhi

kebutuhan sebagian energi listrik di dalam bangunan dan diletakkan pada fasad

bangunan yang menambah nilai estetika dari bangunan itu sendiri.

Di Indonesia sendiri, alat seperti turbin angin sudah digunakan atau diterapkan di

beberapa daerah namun tidak begitu populer. Inovasi bentuk dan mekanisme kerja

turbin angin terus berkembang dan beradaptasi dengan lingkungan. Namun

sayangnya, di Indonesia turbin angin ini kurang menarik minat arsitek, di samping

memang penggunaan solar panel yang lebih „mungkin‟ untuk diterapkan karena

kondisi Indonesia yang memiliki iklim tropis dimana energi matahari yang lebih

konstan dibandingkan kekuatan angin. Akan tetapi, turbin angin ini cukup

menarik untuk dibahas agar dapat diketahui seberapa besar potensi dan pengaruh

energi angin di dalam dunia arsitektur Indonesia.


3


1.2. Permasalahan

Masalah ketersediaan sumber energi yang semakin kritis dan penggunaannya di

dalam pembangunan dan bangunan itu sendiri sudah melebihi sepertiga dari

kebutuhan total akan energi sebuah negara. Penggunaan energi yang sulit

dikendalikan ini harus ditangani dengan menerapkan konsep efisensi energi

dengan berbagai bentuk dan cara pengaplikasian.

Salah satu bentuk penerapan efisiensi energi adalah dengan memanfaatkan energi

terbaharukan, dalam hal ini tenaga angin, dan mengkonversinya menjadi energi

listrik untuk memenuhi kebutuhan energi di dalam sebuah bangunan. Namun di

Indonesia, teknologi turbin angin ini kurang populer di masyarakat bahkan di

bidang arsitektur itu sendiri. Untuk itu, perlu dilakukan penelusuran lebih lanjut

mengenai seberapa besar potensi angin di Indonesia sehingga potensi ini dapat

menjadi salah satu sumber energi alternatif. Selain itu bagaimana arsitektur

menyerap teknologi turbin angin ini dan menerapkannya ke dalam rancangan

bangunan dan seberapa besar pengaruh terhadapnya.

1.3. Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan skripsi ini adalah untuk menjelaskan lebih lanjut mengenai

konsep sadar lingkungan dengan memperhatikan efisiensi energi dan penggunaan

energi alternatif serta teknologi dalam rancangan bangunan. Penulisan ini juga

bertujuan untuk mempelajari berbagai macam inovasi teknologi turbin angin

dengan karakteristik potensi angin di daerah yang sesuai dengan mekanisme kerja

turbin angin tersebut.

1.4. Ruang Lingkup Pembahasan

Penulisan mencakup penjelasan tentang turbin angin secara teori dan teknis

namun difokuskan pada potensinya yang dapat menghasilkan energi dan memberi

dampak positif terhadap bidang arsitektur. Turbin angin yang akan dianalisis

terdiri dari 2 macam, yaitu yang diletakkan pada bangunan dan yang diletakkan di


4


lingkungan, baik itu sebagai elemen utilitas maupun lanskap, dan juga

menganalisis salah satu jenis turbin angin yang berkembang di Indonesia.

Pembahasan mengenai daerah yang memiliki potensi angin cukup baik untuk

penggunaan turbin angin ini dibatasi pada daerah sekitar Jakarta.

1.5. Metode dan Sistematika Penulisan

Metode penulisan ini menggunakan metode impiris melalui studi kepustakaan dan

beberapa disiplin ilmu terkait, analisa terhadap studi kasus yang dipilih, data-data

teknis, dan informasi-informasi lain yang terkait. Skripsi ini disusun berdasar

sistematika sebagai berikut.

BAB I PENDAHULUAN

Pada bagian ini dijelaskan mengenai latar belakang penulisan dan

permasalahan, tujuan penulisan, ruang lingkup pembahasan, sistematika

penulisan, serta kerangka pemikiran.

BAB II KAJIAN LITERATUR

Pada bagian ini akan dijabarkan teori-teori mengenai arsitektur dan

lingkungan, diantaranya teori tentang arsitektur biologik, ekologi

arsitektur, dan green architecture serta teori mengenai efisiensi energi.

BAB III TURBIN ANGIN

Pada bab ini akan dijelaskan teori angin secara teori dan teknis serta

potensinya di dalam arsitektur.

BAB IV STUDI KASUS

Bab ini berisi data dan analisa studi kasus dari bangunan yang

menerapkan teknologi turbin angin dan salah satu tipe turbin angin

yang ada di Indonesia. Selanjutnya analisis sederhana terhadap daerah

yang memiliki potensi angin yang cocok untuk diterapkan teknologi

turbin angin ini khususnya DKI Jakarta.

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

Bagian ini memuat uraian singkat mengenai rangkuman sekaligus

kesimpulan dari seluruh pembahasan penulisan dan saran penulis.


5


1.6. Kerangka Berpikir


6


BAB II

KAJIAN LITERATUR

2.1. Arsitektur dan Lingkungan

Alam merupakan „rumah‟ untuk seluruh makhluk hidup. Namun manusia untuk

memenuhi kebutuhan hidupnya termasuk kebutuhan psikologi, yaitu rasa aman

dari gangguan makhluk hidup lain, menciptakan ruang-ruangnya sendiri karena

kebutuhan yang semakin kompleks sehingga ruang yang dibutuhkan juga menjadi

begitu kompleks. Ruang-ruang yang diciptakan manusia ini tidak jarang merusak

alam sehingga mengganggu „rumah‟ bagi makhluk hidup lain, maka muncul

arsitektur yang mengatur kebutuhan-kebutuhan tersebut dan juga mengatur

keseimbangan alam sehingga ekosistem alam tidak terganggu.

Arsitektur berperan menciptakan ruang sesuai kebutuhan manusia. Dalam

menciptakan sebuah karya, arsitektur juga wajib mempertimbangkan faktor

lingkungan karena tujuan arsitektur adalah untuk meningkatkan kualitas

lingkungan dan arsitekturnya1. Semua faktor lingkungan tersebut termasuk

cahaya, udara, air, tanah, dan juga sumber energi yang perlu dilestarikan.

2.1.1. Arsitektur Biologik

Di dalam arsitektur yang berhubungan erat dengan lingkungan ada yang

dikenal dengan istilah arsitektur biologik, yang memiliki arti sebagai ilmu

penghubung antar manusia dan lingkungannya secara keseluruhan (tidak

hanya pengaruh ekologi tetapi juga memperhatikan pengaruh pembangunan

alternatif, bionik, iklim, dan keadaan setempat)2. Arsitektur yang peduli

1 Jimmy Priatman, “”Energy Efficient Architecture” Paradigma dan Manifestasi Arsitektur Hijau”,

Dimensi Teknik Arsitektur Vol.30 No.2, hlm. 167-175 (2002)

2 Heinz Frick, Arsitektur dan Lingkungan, Yogyakarta, 1988, hlm. 12

6


7


terhadap lingkungan berarti menjaga keseimbangan antara lingkungan,

kebutuhan manusia, dan pembangunannya.

Menurut Prof. Peter Schmid dalam bukunya Biologische Architecture,

hubungan-hubungan di antara faktor keseimbangan tersebut dapat

dilukiskan sebagai berikut:

Seimbang dengan alam, seimbang dengan manusia dan kemanusiaan,

seimbang dengan lingkungan terbangun. Jikalau semuanya harmonis, maka

kualitas lingkungan manusia memuaskan3.

Arsitektur dipengaruhi oleh dua hal yang sangat berdampak terhadap

kehidupan manusia, yaitu alam dan teknik.

- Arsitektur alam, seperti halnya pada ilmu bumi, selalu membentuk suatu

peredaran alam yang tertutup, contohnya matahari yang terbit dan

3 Keadaan seimbang “Equilibrium” yakni bahwa seluruh komponen dalam ekositem tersebut

berada dalam satu ikatan-ikatan interaksi yang harmonis dan stabil, sehingga keseluruhan

ekosistem itu berbentuk suatu proses yang teratur dan berjalan terus-menerus.

Gambar 2.1. Skema Hubungan Manusia dalam Menentukan Kualitas Lingkungan

Sumber : Frick, 1988


8


terbenam dan akan terjadi lagi pada esok hari, musim hujan dan kemarau

yang memulai dan berhenti, juga akan kembali lagi tahun depan. Namun

tidak terjadi pada manusia, manusia lahir, tumbuh dan akhirnya mati

tetapi tidak akan kembali lagi sehingga manusia menjadi simbol yang

merusak peredaran alam yang tertutup tadi.

- Arsitektur teknik sering tidak mengalami peredaran yang tertutup lagi

sehingga hal itu menimbulkan bahaya. Seperti sumber daya alam yang

tak dapat diperbaharui atau butuh waktu ratusan tahun untuk

memprosesnya sehingga menjadi sumber energi, contohnya minyak

bumi, digunakan oleh hampir seluruh komponen teknik (termasuk

industri) secara besar-besaran. Penggunaan sumber energi ini memutus

siklus peredaran alam yang tertutup tadi sehingga sumber daya alam

yang tercipta tadi semakin kritis sementara di waktu yang bersamaan

kehidupan teknik juga memiliki potensi merusak alam yakni dengan

pencemaran lingkungnan terutama pembuangan gas CO / CO2 ke udara

sebagai hasil pembakaran yang efeknya dapat dirasakan seperti saat ini

yaitu global warming.


9


“Arsitektur masa depan harus lebih efisien dengan menggunakan energi

yang jauh lebih sedikit. Arsitektur seharusnya lebih biologik.” – Heinz

Frick, 1998.4

Arsitektur biologik melihat alam sebagai preseden yang harus dapat diserap

dan diterapkan dalam perancangan arsitektur, seperti dari sifatnya yang

fungsional. Setiap komponen di dalam alam memiliki fungsinya masing-

masing, begitu juga seharusnya arsitektur. Arsitektur harus menciptakan

suatu bangunan sesuai dengan fungsinya sehingga dapat mengakomodasi

kebutuhan penghuni di dalamnya.

Di dalam meletakkan sebuah bangunan, arsitektur biologik menentukan site

dan letak gedung dengan memperhatikan gangguan geopatis yang

mengandung bahaya atas kesehatan penghuni. Faktor iklim seperti

penyinaran, suhu, kelembaban udara, dan lainnya juga menjadi poin yang

penting dalam merancang bangunan sehingga kenyamanan di dalam

bangunan dapat dicapai dengan memanfaatkan kelebihan yang dimiliki dari

lingkungan tempat dimana bangunan itu berdiri.

Arsitektur Biologik merupakan konsep yang menjembatani kehidupan alam

dan kehidupan teknik sehingga keduanya tidak diterjemahkan secara

terpisah tetapi justru dijadikan sebuah kompisisi yang saling mendukung.

Alam dan teknik dipadukan dengan kebutuhan manusia agar tercapai

keseimbangan alam sehingga membentuk sebuah harmoni di dalam

lingkungan yang berkualitas (lihat pada skema hubungan manusia). Salah

satu usaha untuk mencapai keseimbangan dengan alam ialah memberi

perhatian pada energi yang dibutuhkan, sebab penggunaan energi yang

paling sedikit juga merusak lingkungan manusia paling tidak dalam skala

kecil5. Sementara secara fisika dan kimiawi, energi dan materi masing-

masing dapat ditransformasi tanpa kehilangan sesuatu6.

4 Heinz Frick, Op.Cit., hlm. 25.

5 Heinz Frick, Idem, hlm. 14.

6 Heinz Frick, Idem, hlm. 36.


10


Pekerjaan di bidang arsitekur cukup banyak menggunakan energi mulai dari

proses perencanaan sampai proses eksekusi. Setelah bangunan berdiri,

penggunaan energi juga terus berlangsung dalam eksistensinya

mengakomodasi kegiatan dan memenuhi kebutuhan manusia. Penggunaan

energi ini tidak ada henti-hentinya tanpa memikirkan bahwa sumber energi

yang digunakan seperti listrik adalah bersumber dari energi yang tidak dapat

diperbaharui.

Dalam hal energi, arsitektur biologik berprinsip pada alam untuk alam.

Seperti material, material yang digunakan di dalam membangun sebuah

bangunan haruslah bersumber dari lingkungan setempatnya, dan material

yang digunakan seharusnya dapat dibudidayakan dan digunakan kembali.

Material yang sifatnya industrial disarankan menggunakan hasil produksi

dari daerah lokal sehingga tidak memerlukan biaya transportasi untuk

mengangkut material dari daerah lain yang juga membuang-buang energi

bahan bakar.

2.1.2. Ekologi Arsitektur

Bentuk lain dari konsep desain arsitektur yang memeperhatikan masalah dan

berwawasan lingkungan adalah Eko-arsitektur. Menurut Heinz Frick (1998),

Eko diambil dari kata ekologi yang didefinisikan sebagi ilmu yang

mempelajari hubungan timbal-balik antara makhluk hidup dan

lingkungannya. Ekologi Arsitektur adalah :

- Holistis, berhubungan dengan sistem keseluruhan, sebagai suatu kesatuan

yang lebih penting dari sekedar kumpulan bagian

- Memanfaatkan pengalaman manusia, (tradisi dalam pembangunan) dan

pengalaman alam terhadap manusia

- Pembangunan sebagai proses, dan bukan sebagai kenyataan tertentu yang

statis


11


- Kerja sama, antara manusia dengan alam sekitarnya demi keselamatan

kedua belah pihak 7

Pembangunan sebagai kebutuhan hidup manusia dalam hubungan timbal

balik dengan lingkungan alamnya dinamakan arsitektur ekologis atau eko-

arsitektur. Konsep ini muncul sebagai salah satu penekanan yang didasari

oleh isu global warming. Pekerjaan arsitektur yang merupakan salah satu

penyumbang terbesar pemanasan global dan pengrusakan lingkungan ini

diharapkan dapat lebih tanggap terhadap permasalahan di dalam lingkungan

sehingga terjadi sebuah pencapain keseimbangan alam dan kualitas hidup

yang labih baik.8

Pola perencanaan eko-arsitektur suatu bangunan selalu memanfaatkan

peredaran alam sebagai berikut :

- Menciptakan kawasan penghijauan di antara kawasan pembangunan

sebagai paru-paru hijau

- Menggunakan bahan bangunan alamiah, dan intensitas energi yang

terkandung dalam bahan bangunan maupun yang digunakan pada saat

pembangunan harus seminimal mungkin

7 Sukawi, “Ekologi Arsitektur : Menuju Perancangan Arsitektur Hemat Energi dan Berkelanjutan”

(2008), Simposium Nasional RAPI VII, http://eprints.undip.ac.id/32380/1/Paper_A-

004_sukawi_untuk_RAPI.pdf, 15 Mei 2012 (05:57) 8 Sukawi, Ibid.


12


- Bangunan sebaiknya diarahkan menurut orientasi timur-barat dengan

bagian utara/selatan menerima cahaya alam tanpa kesilauan

- Kulit (dinding dan atap) sebuah bangunan sesuai dengan tugasnya, harus

melindungi dirinya dari panas, angin, dan hujan. Dinding bangunan harus

memberi perlindungan terhadap panas, daya serap panas dan tebalnya

dinding harus sesuai dengan kebutuhan iklim ruang dalamnya. Bangunan

yang memperhatikan penyegaran udara secara alami bisa menghemat

banyak energi

- Menghindari kelembaban tanah naik ke dalam konstruksi bangunan dan

memajukan sistem konstruksi bangunan kering

- Menjamin kesinambungan pada struktur sebagai hubungan antara masa

pakai bahan bangunan dan struktur bangunan

- Memperhatikan bentuk/proporsi ruang berdasarkan aturan harmonikal

- Menjamin bahwa bangunan yang direncanakan tidak menimbulkan

masalah lingkungan dan membutuhkan energi sedikit mungkin

- Menciptakan bangunan bebas hambatan sehingga gedung dapat

dimanfaatkan oleh semua penghuni (termasuk anak-anak, orang tua

maupun orang cacat tubuh).9

Pola perencanaan eko-arsitektur juga melingkupi perencanaan struktur dan

konstruksi bangunan, yang harus dapat memenuhi persoalan teknik dan

persoalan estetika, termasuk pembentukan ruang. Kualitas struktur

didefinisikan sebagai :

- Struktur fungsional, menentukan dimensi geometris yang berhubungan

dengan penggunaan atau fungsi (kebutuhan ruang, ruang gerak, ruang

sirkulasi, dan sebagainya), dimensi pengaturan ruang. Dimensi fisiologis

tentang kenyamanan, penyinaran, dan penyegaram udara. Dimensi teknis

dengan beban lantai, instalasi listrik dan sebagainya.

- Struktur lingkungan, meliputi lingkungan alam (iklim, topografi,geologi,

hidrologi, serta radiasi teritis dan kosmis) serta lingkungan buatan

(bangunan, sirkulasi, prasarana teknis dan radiasi buatan). Konteks sosial

9 Sukawi, Ibid.


13


dan psikologis, sejarah, kesediaan bahan baku, ekonomi, dan waktu yang

tersedia

- Struktur bangunan, meliputi bahan bangunan, sistem penggunaannya dan

teknik serta konstruksi bangunan yang harus memenuhi tuntutan ekologis

- Struktur bentuk, mengandung massa dan isi, ruang antara dan segala

kegiatan mengatur ruang. Bentuk ruang tersebut dapat didefinisikan oleh

dinding pembatas, tiang, lantai, dan sebagainya serta bukaan dinding10

Di dalam ekologi arsitektur juga memperhatikan hal-hal yang terkait dengan

kesehatan dan psikologi manusia, diantaranya pengaruh pencahayaan dan

warna. Setiap warna memiliki ciri khusus yaitu sifat warna, sifat cahaya dan

kejenuhan (intensitas sifat warna). Makin jenuh atau kurang bercahaya suatu

warna akan makin bergairah, sebaliknya hawa nafsu dapat ditingkatkan

dengan penambahan cahaya. Alat vital manusia juga memiliki warna :

Jantung (hijau) ; solarplexus (kuning); lambung (orange); ari-ari (merah);

pangkal tenggorok (biru mudah); kemaluan (indigo); ujung atas kepala

(ungu). Warna juga memiliki arti antara lain :

- Warna kuning artinya penolak rasa mengantuk

- Warna biru artinya penolak rasa sakit/ penyakit

- Warna Hitam artinya penolak rasa lapar

- Warna Hijau artinya penolak rasa angkara murka (marah)

- Warna putih artinya penolak rasa birahi.

- Warna orange artinya penolak rasa takut

- Warna merah artinya penolak rasa tenteram

- Warna ungu artinya penolak rasa jahat11

Proses pendekatan desain arsitektur yang berbasis ekologis dikenal dengan

eko-desain (ecological design). Ecological design bermaksud

menggabungkan alam dengan teknologi, menggunakan alam sebagai basis

desain, strategi konservasi, perbaikan lingkungan, dan bisa diterapkan pada

10

Sukawi, Ibid. 11

Wikipedia, “Ekologi Arsitketur”(Tanpa Tahun), http://id.wikipedia.org/wiki/Arsitektur_ekologi,

21 Mei 2012 (07:00)


14


semua tingkatan dan skala untuk menghasilkan suatu bentuk bangunan,

lansekap, permukiman dan kota yang revolusioner dengan menerapkan

teknologi dalam perancangannya.12

Beberapa sistem dan elemen terapan yang dapat diaplikasikan dalam

bangunan untuk mendukung konsep ekologi arsitektur adalah sebagai

berikut :

- Optimalisasi vegetasi, menumbuhkan elemen penghijauan yang optimal

- Sistem pencahayaan alami, peletakan bukaan yang mengarah pada sisi

utara dan selatan, mendapat cahaya yang optimal dan lebih konsisten

- Fasad kaca pintar, teknologi mutakhir yang berfungsi mengurangi

pantulan panas matahari, seperti dengan sistem double skin

- Penghalang sinar matahari (shading device), mengahalau sinar matahari

yang langsung masuk ke bangunan dan memberi pembayangan untuk

mengurangi panas

- Penerapan pengontrol AC

- Pemakaian energi matahari (Photovoltaic), peranti yang mengubah

energi sinar matahari secara langsung menjadi energi listrik, atau secara

umum adalah penggunaan energi alternatif

- Penghawaan alami, sistem pengoptimalisasian penghawaan dengan

pengaliran udara yang terencana dengan baik, salah satunya dengan cross

ventilation13

Salah satu aspek penting dalam rancangan arsitektur yang menjadi perhatian

di dalam paham konsep arsitektur yang tanggap lingkungan adalah

penataan energi. Krisis sumber energi tak terbaharui membuka pikiran

beberapa ahli di bidang ilmu, termasuk arsitektur, untuk menerapkan wujud

kepedulian terhadap energi ini dengan beralih ke sumber energi terbaharui

dan meminimalisasi penggunaan energi tidak terbaharui tersebut.

12

Sukawi, Ibid. 13

Ventilasi silang diperoleh dengan memiliki jendela di kedua sisi ruangan, menyebabkan udara

mengalir di seluruh ruangan


15


2.1.3. Green Architecture dan Sustainable Architecture

Perhatian terhadap alam dan lingkungan terus diperdalam karena kondisi

bumi yang semakin memburuk. Konsep Green dan Sustainable belakangan

kerap menjadi sebuah paham untuk menjawab permasalahan lingkungan

dan alam saat ini dan juga masuk ke dalam konsep di dalam arsitektur.

2.1.3.1. Green Architecture

Arsitektur hijau merupakan bentuk arsitektur yang berwawasan

lingkungan dan berlandaskan kepedulian tentang konservasi lingkungan

global alami dengan penekanan pada efisiensi energi (energy-efficient),

pola berkelanjutan (sustainable) dan pendekatan holistik (holistic

approach). Pengembangan paham ini bermulakan dari paham ekologi

arsitektur yang menekankan pada saling ketergantungan

(interdependencies) dan keterkaitan (inter-connectedness) antara semua

sistim (artificial maupun natural) dengan lingkungan lokalnya dan

biosfer.14

2.1.3.2. Sustainable Architecture

Sustainable Architecture mrupakan salah satu istilah umum yang

menggambarkan teknik desain sadar lingkungan di bidang arsitektur.

Sustainable Architecture merupakan pembahasan lebih lanjut

dari sustainability dan isu-isu ekonomi dan politik yang mendesak dunia

kita. Dalam konteks lebih luas, sustainable architecture ditujukan untuk

meminimalkan dampak negatif lingkungan dari bangunan dengan

meningkatkan efisiensi dan moderasi dalam penggunaan bahan, energi,

dan pengembangan ruang. Ide sustainability, atau ecological design,

adalah untuk memastikan bahwa tindakan dan keputusan kita saat ini

14

Jimmy Priatman,“”Energy Efficient Architecture” Paradigma dan Manifestasi Arsitektur Hijau”,

Loc cit.


16


tidak menghambat kesempatan generasi mendatang. (Doerr Architecture,

Definition of Sustainability and the Impacts of Buildings)

Efisiensi energi dalam siklus hidup bangunan adalah tujuan terpenting

dari sustainable architecture. Arsitek menggunakan teknik yang berbeda

untuk mengurangi kebutuhan energi di dalam bangunan dan

meningkatkan kemampuan bangunan untuk menangkap atau

menghasilkan energi sendiri.15

Di dalam sebuah artikel yang ditulis oleh Kelly Hart, ada 13 prinsip di

dalam sustainable architecture yang dapat diterapkan di dalam

mendesain rumah, diantaranya sebagai berikut:

- Small is beautiful, ruang yang dibuat harus berdasarkan efisiensi dan

organisasi ruang yang baik, tidak harus besar seperti yang dipahami

oleh masyarakat umum

- Heat with the sun, kehangatan termal dalam bangunan dengan

memanfaatkan energi panas dari matahari dan diterima oleh material

yang dapat mempertahankan suhu termal dalam bangunan

- Keep your cool, melihat arah jatuh matahari dan ketinggian level

tanah

- Let nature cool your food, memanfaatkan suhu bumi untuk

mendinginkan makanan, tidak hanya bertumpu pada refrigator (jika

berada di daerah bermusim dingin)

- Be energy efficient, memanfaatkan energi matahari, angin, maupun air

sebagai sumber energi listrik, atau memanfaatkan sumber energi

terbarukan sebagai sumber energi di dalam bangunan

- Conserve water, menghemat penggunaan air dan juga memanfaatkan

air hujan untuk kebutuhan air bersih

- Use local materials, material lokal biasanya sesuai dengan karakter

dan fungsi dimana bangunan tersebut berdiri, dan juga mengurangi

biaya industri

15

Wikipedia, “Sustainable Architecture”, http://en.wikipedia.org/wiki/Sustainable_architecture

, 14 Maret 2012


17


- Use natural materials, penggunaan material alam akan membuat

bangunan terasa dekat dengan alam dan lebih ramah terhadap

lingkungan, dapat mengurangi polusi dari industri

- Save the forests, menjaga kelestarian hutan dengan menggunakan

material kayu tidak secara berlebihan

- Recycle materials, memanfaatkan material yang ada, tidak hanya

menggunakan material baru

- Build to last, membangun untuk sekarang dan masa yang akan datang,

tidak harus bangunan tua digantikan dengan bangunan yang baru

- Grow your food, beri space untuk menanam tanaman yang bisa

dikonsumsi di sekitar rumah

- Share facilities, membuat fasilitas umum yang bermanfaat untuk

umum, tidak membuat fasilitas untuk individu yang mana akan terjadi

penduplikatan fasilitas di tempat-tempat lain dengan fungsi yang

sama16

Sustainable design adalah pemikiran yang terintegrasi antara arsitektur

dengan teknik elektrikal, mekanikal, dan struktural. Dengan kata lain

adalah peduli terhadap estetika tradisi yaitu tentang massa, proporsi,

skala, bayangan, tekstur, dan cahaya, kelompok rancangan fasilitas butuh

diperhatikan dalam nilai jangka panjang : lingkungan, ekonomi dan

manusia.17

16

Sumber : Kelly Hart, “Thirteen Principles of Sustainable Architecture”,

http://www.greenhomebuilding.com/articles/susarch.htm , 14 Maret 2012 17

Sam C M Hui, “Sustainable Architecture”, http://www.arch.hku.hk/research/beer/sustain.htm ,

14Maret 2012


18


2.2. Efisiensi Energi Dalam Arsitektur

Dari paham-paham arsitektur yang berwawasan lingkugan yang disebutkan

sebelumnya, salah satu prinsip mendasar yang disebutkan dari semua paham

tersebut adalah tentang penataan energi. Arsitektur memegang peran penting

dalam penggunaan energi sehingga penataan energi ini dianggap sangat perlu

diperhatikan.

Sebagai konsep arsitektural yang ramah lingkungan, dalam perwujudan eko-

arsitektur dalam bangunan, terbagi beberapa tingkat sistem operasional yang

digunakan dalam bangunan dengan kategori berikut (menurut Worthington, J,

1997 yang dikutip dari Yeang, Ken, 1999) :

- Sistim Pasif ( passive mode )

Tingkat konsumsi energi paling rendah, tanpa ataupun minimal penggunaan

peralatan ME (mekanikal elektrikal) dari sumber daya yang tidak dapat

diperbarui (non renewable resources)

- Sistim Hybrid ( mixed mode)

Sebagian tergantung dari energi (energy dependent) atau sebagian dibantu

dengan penggunaan ME.

- Sistim Aktif (active mode/ full mode)

Seluruhnya menggunakan peralatan ME yang bersumber dari energi yang tidak

dapat diperbarui (energy dependent)

- Sistim Produktif (productive mode)

Sistim yang dapat mengadakan/ membangkitkan energinya sendiri (on-site

energy) dari sumber daya yang dapat diperbarui (renewable resources)

misalnya pada sistim sel surya (fotovoltaik) maupun kolektor surya

(termosiphoning).

Arsitektur hemat energi adalah arsitektur yang berlandaskan pada pemikiran

“meminimalkan penggunaan energi tanpa membatasi atau merubah fungsi

bangunan, kenyamanan maupun produktivitas penghuninya” dengan

memanfaatkan sains dan teknologi mutakhir secara aktif. Meng-optimasikan


19


sistim tata udara-tata cahaya, integrasi antara sistim tata udara buatan-alamiah,

sistim tata cahaya buatan-alamiah serta sinergi antara metode pasif dan aktif

dengan material dan instrumen hemat energi. Paham form follows function

bergeser menjadi form follows energy yang berdasarkan pada prinsip konservasi

energi (non-renewable resources). Para pelopor arsitektur ini tercatat Norman

Foster, Jean Nouvel, Ingenhoven Overdiek & partners.18

Keuntungan dari memilih keefisienan energi dan perancangan bangunan adalah

untuk ekonomi (menghemat biaya), sosial (mengurangai krisis bahan bakar), dan

ekologi (mengurangin eksploitasi dan emisi sumber daya alam). Setiap

perkembangan baru idealnya harus dapat mengeluarkan strategi energi,

menetapkan agar keuntungan ini dapat tercapai. Simulasi energi dengan

menggunakan komputer dapat digunakan untuk mengkaji nilai konservasi energi

di awal dan selama proses desain. Perluasan tim desain berkolaborasi dengan

konsep desain lebih awal untuk membuat banyak konsep alternatif untuk bentuk

bangunan, amplop dan lanskap, fokus dalam meminimalisir puncak beban energi,

permintaan, dan konsumsi. Simulasi energi komputer digunakan untuk mengkaji

kefektifan konservasi energi dan biaya konstruksi.19

2.2.1. Sumber Energi Terbarui : Tenaga Angin

Angin adalah udara yang bergerak yang diakibatkan oleh rotasi bumi dan

juga karena adanya perbedaan tekanan udara di sekitarnya. Angin bergerak

dari tempat bertekanan udara tinggi ke bertekanan udara rendah.20

a. Faktor Terjadinya Angin

- Gradien barometris

Bilangan yang menunjukkan perbedaan tekanan udara dari 2 isobar

yang jaraknya 111 km. Makin besar gradien barometrisnya, makin

cepat tiupan angin.

18

Jimmy Priatman,“”Energy Efficient Architecture” Paradigma dan Manifestasi Arsitektur Hijau”,

Loc cit. 19

Sam C M Hui, “Sustainable Architecture”, Loc cit. 20

Wikipedia, “Angin”. http://id.wikipedia.org/wiki/Angin , 15 Maret 2012


20


- Letak tempat

Kecepatan angin di dekat khatulistiwa lebih cepat dari yang jauh dari

garis khatulistiwa.

- Tinggi tempat

Semakin tinggi tempat, semakin kencang pula angin yang bertiup, hal

ini disebabkan oleh pengaruh gaya gesekan yang menghambat laju

udara. Di permukaan bumi, gunung, pohon, dan topografi yang tidak

rata lainnya memberikan gaya gesekan yang besar. Semakin tinggi

suatu tempat, gaya gesekan ini semakin kecil.

- Waktu

Di siang hari angin bergerak lebih cepat daripada di malam hari 21

b. Sifat Angin

Apabila dipanaskan, udara memuai. Udara yang telah memuai menjadi

lebih ringan sehingga naik. Apabila hal ini terjadi, tekanan udara turun

kerena udaranya berkurang. Udara dingin disekitarnya mengalir ke

tempat yang bertekanan rendah tadi. Udara menyusut menjadi lebih

berat dan turun ke tanah. Diatas tanah udara menjadi panas lagi dan

naik kembali. Aliran naiknya udara panas dan turunnya udara dingin ini

dinamanakan konveksi.22

c. Alat Pengukur Angin

Alat-alat untuk mengukur angin antara lain :

- Anemometer, adalah alat yang mengukur kecepatan angin.

- Wind vane, adalah alat untuk mengetahui arah angin.

- Windsock, adalah alat untuk mengetahui arah angin dan

memperkirakan besar kecepatan angin, yang biasanya banyak

ditemukan di bandara – bandara23

21

Wikipedia, “Angin”, Ibid 22

Anonim, “Angin”(2008), http://intl.feedfury.com/content/16689388-angin. html , 15 Maret 2012 23

Anonim, “Angin”, Ibid


21


d. Jenis-jenis Angin

Beberapa jenis angin yang terjadi daerah tropis adalah sebagai berikut :

- Angin laut, adalah angin yang bertiup dari arah laut ke arah darat yang

umumnya terjadi pada siang hari dari pukul 09.00 sampai dengan

pukul 16.00.

- Angin darat, adalah angin yang bertiup dari arah darat ke arah laut

yang umumnya terjadi pada saat malam hari dari jam 20.00 sampai

dengan jam 06.00.

- Angin lembah, adalah angin yang bertiup dari arah lembah ke arah

puncak gunung yang biasa terjadi pada siang hari.

- Angin gunung, adalah angin yang bertiup dari puncak gunung ke

lembah gunung yang terjadi pada malam hari.

- Angin Fohn/angin jatuh, adalah angin yang terjadi seusai hujan

Orografis. Angin Fohn yang jatuh dari puncak gunung bersifat panas

dan kering, karena uap air sudah dibuang pada saat hujan Orografis.

- Angin Munsoon, Moonsun, muson, adalah angin yang berhembus

secara periodik (minimal 3 bulan) dan antara periode yang satu

dengan yang lain polanya akan berlawanan yang berganti arah secara

berlawanan setiap setengah tahun. Biasanya pada setengah tahun

pertama bertiup angin darat yang kering dan setengah tahun

berikutnya bertiup angin laut yang basah.

Angin Munson dibagi menjadi 2, yaitu Munson Barat atau dikenal

dengan Angin Musim Barat dan Munson Timur atau dikenal dengan

Angin Musim Timur

- Angin Musim Barat/Angin Muson Barat, adalah angin yang mengalir

dari Benua Asia (musim dingin) ke Benua Australia (musim panas)

dan mengandung curah hujan yang banyak di Indonesia bagian Barat,

hal ini disebabkan karena angin melewati tempat yang luas, seperti

perairan dan samudra. Angin ini terjadi pada bulan Desember, januari

dan Februari, dan maksimal pada bulan Januari dengan kecepatan

minimum 3 m/s.


22


- Angin Musim Timur/Angin Muson Timur, adalah angin yang

mengalir dari Benua Australia (musim dingin) ke Benua Asia (musim

panas) sedikit curah hujan (kemarau) di Indonesia bagian Timur

karena angin melewati celah-celah sempit dan berbagai gurun

(Gibson, Australia Besar, dan Victoria). Ini yang menyebabkan

Indonesia mengalami musim kemarau. Terjadi pada bulan Juni, Juli

dan Agustus, dan maksimal pada bulan Juli.24

Dari data-data mengenai angin ini dibutuhkan untuk mengidentifikasi

kondisi angin dari suatu daerah yang juga memudahkan untuk memprediksi

karakteristik dan konsistensinya dalam menjalankan turbin angin.

24

Wikipedia, “Angin”, Op. Cit


23


BAB III

TURBIN ANGIN

3.1. Pengenalan Turbin Angin

Angin adalah sumber energi yang bebas, bersih dan tidak ada habis-habisnya.

Angin telah banyak membantu dengan sangat baik di dalam kehidupan umat

manusia selama berabad-abad seperti sebagai pendorong kapal dan pengendali

kincir angin yang digunakan untuk menggiling gandum dan memompa air.

Namun minat terhadap tenaga angin ini berkurang sejak setelah terjadinya perang

dunia ke-2 dimana produksi minyak bumi menjadi murah dan banyak tersedia.

Biaya modal yang tinggi dan ketidakpastian tenaga angin membuat kerugian

ekonomi sehingga manusia beralih pada sumber energi minyak bumi. Namun

pada tahun 1973, negara-negara Arab membuat embargo minyak bumi sehingga

hari-hari minyak bumi yang murah dan banyak sudah berakhir. Manusia mulai

menyadari bahwa pasokan minyak dunia tidak akan bertahan selamanya dan yang

masih tersisa haruslah dilestarikan. Di sinilah muncul ide untuk mengembangkan

sumber energi selain energi minyak bumi dan gas alam.

Terobosan untuk memanfaatkan sumber energi tenaga angin adalah dengan

menggunakan alat pengkonversi angin. Beberapa definisi dan sebutan untuk alat

pengkonversi angin ini adalah sebagai berikut.

- Kincir angin adalah sebuah mesin yang digerakkan oleh tenaga angin

untuk menumbuk biji-bijian. Kincir angin juga digunakan untuk

memompa air untuk mengairi sawah. Kincir angin modern adalah mesin

yang digunakan untuk menghasilkan energi listrik, disebut juga dengan

turbin angin. Turbin angin kebanyakan ditemukan di Eropa dan Amerika

Utara.25

25

Wikipedia, “Kincir Angin” (Tanpa Tahun), Http://Id.Wikipedia.Org/Wiki/Kincir_Angin, 2 Mei

2012 (19:00)

23


24


- Turbin angin adalah kincir angin yang digunakan untuk membangkitkan

tenaga listrik. Turbin angin ini pada awalnya dibuat untuk mengakomodasi

kebutuhan para petani dalam melakukan penggilingan padi, keperluan

irigasi, dll. Turbin angin terdahulu banyak dibangun di Denmark, Belanda,

dan negara-negara Eropa lainnya dan lebih dikenal dengan Windmill.26

- A windmill is a machine which converts the

energy of wind into rotational energy by means

of vanes called sails or blades. Originally

windmills were developed for milling grain for

food production. In the course of history the

windmill was adapted to many other industrial

uses. An important non-milling use is to pump

groundwater up with windpumps, commonly

known as windwheels. Windmills used for

generating electricity are commonly known as

wind turbines.27

26

Wikipedia, “Turbin Angin” (Tanpa Tahun), http://id.wikipedia.org/wiki/Turbin_angin, 6 Mei

2012 (00:43)

27 Wikipedia, “Windmill” (Tanpa Tahun), http://en.wikipedia.org/wiki/windmill, 2 Mei 2012

(19:06)

Gambar 3.1. Kincir angin Pitstone, dipercaya sebagai kincir angin tertua di Britania Raya

(Sumber : http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Pitstone-windmill.600px.jpg)

Gambar 3.2. Windmill De

Kameel di daerah Schiedam,

Belanda

(Sumber :

http://en.wikipedia.org/wiki/

File:De_Kameel.jpg)


25


- A wind turbine is a device that converts kinetic energy from the wind into

mechanical energy; a process known as wind power. If the mechanical

energy is used to produce electricity, the device may be called a wind

generator or wind charger. If the mechanical energy is used to drive

machinery, such as for grinding grain or pumping water, the device is

called a windmill or wind pump.28

Di dalam Bahasa Indonesia, istilah yang kita kenal sehari-hari adalah istilah kincir

angin, namun dari beberapa definisi di atas kita dapat mengelompokkan alat untuk

mengkonversi angin ini ke dalam 2 kelompok atau sebutan, yaitu (dalam Bahasa

Indonesia) kincir angin dan turbin angin. Kincir angin adalah sebutan untuk

sebuah mesin yang mengkonversi angin menjadi menjadi energi rotasi dengan

menggunakan kipas dan biasa digunakan untuk memompa air atau menumbuk

biji-bijian, sedangkan turbin angin adalah alat untuk mengkonversi energi kinetik

angin menjadi energi mekanik atau disebut juga sebagai generator angin

(menghasilkan energi). Kedua kelompok ini memiliki prinsip yang sama, yaitu

sama-sama menggunakan energi angin untuk meminimalisir penggunaan energi

terbatas dan keduanya dapat difungsikan untuk kebutuhan di dalam arsitektur.

28

Wikipedia, “Wind Turbine” (Tanpa Tahun), http://en.wikipedia.org/wiki/wind_turbine, 2 Mei

2012 (19:06)

Gambar 3.3. Turbin angin pertama dioperasikan secara otomatis, dibangun di

Cleveland pada tahun 1887 oleh Charles F. Brush. Tingginya 60 kaki (18 m), berat 4

ton (3,6 metrik ton) dan didukung generator 12kW.

(Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/File:Wind_turbine_1888_Charles_Brush.jpg)


26


3.2. Sejarah

Di dalam sejarah penggunaan tenaga angin, tenaga angin telah dimanfaatkan oleh

kapal selama berabad-abad sebelum Watt menemuan mesin uap di abad ke-18.

Sementara di darat, penggunaan turbin sudah ada berabad-abad lamanya.

Babilonia kaisar Hammurabi berencana menggunakan kincir angin untuk irigasi

apada abad ke-17 SM. Heron dari Alexandria yang hidup di abad ke-3 SM

menjelaskan sebuah sumbu turbin angin horizontal sederhana dengan

menggunakan layar yang dipakai untuk mengoperasi sebuah organ, alat itu

bernama Heron29

windwheel.

Kincir angin pertama secara prakteknya dikenal dibangun di Sistan, wilayah

antara Afghanistan dan Iran, dari abad ke-7, digunakan untuk menggiling gandum

atau merumuskan air, dan digunakan dalam industri gristmilling dan pembuatan

gula.

Turbin angin yang paling awal tercatat dalam Bahasa Inggris pada tahun 1191.

Turbin Angin corn-grinding pertama dibangun di Belanda pada tahun 1439. Ada

29

Hero (atau Heron) dari Alexandria (abad 10-70 sm) adalah seorang matematikawan Yunani

kuno dan insinyur yang aktif di kota kelahirannya dari Alexandria, Mesir Romawi. Dia dianggap

sebagai pengeksperimen terbesar di jaman dahulu dan karyanya merupakan perwakilan dari tradisi

ilmiah Helenistik. (Sumber :http://en.wikipedia.org/wiki/hero_of_alexandria)

Gambar 3.4. Rekonstruksi modern dari Heron windwheel menurut W. Schmidt.

Sebuah windwheel yang mengoperasi organ, menandai contoh pertama dalam sejarah,

tenaga angin yang dapat menggerakkan mesin

(Sumber : http://en.wikipedia.org/wiki/File:Heron's_Windwheel.jpg)


27


sejumlah perkembangan teknologi selama berabad-abad, dan pada 1600 turbin

angin yang paling umum adalah tower mill. Kata “mills” mengacu pada

pengoperasian penggilingan atau penggilingan gabah.

Sementara itu, turbin angin yang berfungsi untuk menghasilkan energi listrik juga

terus berkembang. Sejarah mengenai turbin angin penghasil energi listrik ini

memiliki cerita yang berbeda-beda dari beberapa sumber. Artikel di dalam situs

Wikipedia berjudul “Wind Turbine” mengatakan bahwa pembangkit listrik tenaga

turbin angin pertama adalah berfungsi sebagai mesin pengisi baterai yang dibuat

oleh Jame Blyth, akademisi Oxford asal Skotlandia, pada tahun 1887. Sedangkan

di dalam buku “Wind Energy Systems” yang ditulis oleh Gary L Johnson

menyebutkan bahwa negara pertama yang menggunakan turbin angin penghasil

energi listrik adalah negara Denmark pada tahun 1890, dan pada tahun 1910

beberapa ratus unit turbin angin ini beroperasi untuk menyuplai listrik di daerah

pedesaan di Denmark.

Pada periode yang sama, turbin angin yang besar pembangkit energi listrik

memiliki rotor 17m dibangun di Cleveland, Ohio. Untuk pertama kalinya, gearbox

diterapkan pada desain turbin ini dan berfungsi meningkatkan putaran lebih besar

dari kekuatan angin yang diterima oleh turbin. Sistem ini beroperasi 20 tahun dan

menghasilkan energi listrik dengan daya 12kW.30

Pada waktu sekitar Perang Dunia I, Amerika pembuat kincir angin memproduksi

100.000 kincir angin untuk pertanian setiap tahunnya, khususnya untuk pompa

air. Sekitar tahun 1930-an, generator angin penghasil listrik umum digunakan

untuk pertanian, terutama Amerika Serikat dimana saat itu sistem distribusi masih

belum diterapkan. Pada periode ini, baja tarik-tinggi harganya murah, dan

generator diletakkan di atas menara kisi baja prefabrikasi yang terbuka. 31

30

Donal Siregar, “Studi Pemanfaatan Distributed Generation (Dg) Pada Jaringan

Distribusi”(2011), http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/29220/4/chapter%20ii.pdf, 5

Mei 2012(15:00)

31 Wikipedia, “Wind Turbine”, Op. cit.


28


Pada tahun 1931, sebuah pelopor generator angin modern sumbu horisontal

diproses di Yalta, Uni Soviet. Generator ini berdaya 100 kW diletakkan pada

sebuah menara dengan ketinggian 30m (98 kaki), terhubung ke sistem distribusi

lokal 6,3 kV. Generator ini dilaporkan memiliki faktor kapasitas tahunan 32%,

tidak jauh berbeda dari mesin angin pada saat itu. Pada musim gugur 1941, turbin

angin kelas megawatt pertama disinkronisasi ke jaringan utilitas di Vermont.

Turbin Smith Putnam angin hanya bekerja selama 1.100 jam sebelum menderita

kegagalan yang kritis. Unit ini tidak diperbaiki karena kekurangan bahan selama

perang. Pada tahun 1951, utilitas turbin angin pertama dengan sistem grid-

connected beroperasi di Inggris dibangun oleh John Brown & Company di

Kepulauan Orkney.32

3.3. Jenis-Jenis Turbin Angin

Turbin angin sebagai mesin konversi energi dapat digolongkan berdasarkan

prinsip aerodinamik yang dimanfaatkan rotornya. Berdasarkan prinsip

aerodinamik, turbin angin dibagi menjadi dua bagian yaitu:

- Jenis drag, yaitu prinsip konversi energi yang memanfaatkan selisih

koefisien drag. Rotor turbin angin mengekstrak energi angin memanfaatkan

gaya drag dari aliran udara yang melalui sudu rotor.

- Jenis lift, yaitu prinsip konversi energi yang memanfaatkan gaya lift. Rotor

angin mengekstrak energi angin dengan memanfaatkan gaya lift yang

dihasilkan aliran udara yang melalui profil aerodinamis sudu.33

Jika dilihat dari arah sumbu rotasi rotor, turbin angin dapat dibagi menjadi dua

bagian yaitu:

- Turbin angin sumbu horizontal (TASH)

- Turbin angin sumbu vertikal (TASV)

32

Wikipedia, Idem.

33 Donal Siregar, Op. Cit., hlm.8


29


3.3.1. Turbin Angin Sumbu Horisontal (TASH)

Turbin angin sumbu horizontal merupakan turbin angin yang sumbu rotasi

rotornya paralel terhadap permukaan tanah. Turbin angin sumbu horizontal

memiliki poros rotor utama dan generator listrik di puncak menara dan

diarahkan menuju dari arah datangnya angin untuk dapat memanfaatkan

energi angin. Rotor turbin angin kecil diarahkan menuju dari arah datangnya

angin dengan pengaturan baling – baling angin sederhana sedangkan turbin

angin besar umumnya menggunakan sensor angin dan motor yang

mengubah rotor turbin mengarah pada angin. Berdasarkan prinsip

aerodinamis, rotor turbin angin sumbu horizontal mengalami gaya lift dan

gaya drag, namun gaya lift jauh lebih besar dari gaya drag sehingga rotor

turbin ini lebih dikenal dengan rotor turbin tipe lift,34

seperti terlihat pada

gambar 3.5.

34

Donal Siregar, Idem, hlm.9

Gambar 3.6. Komponen utama turbin angin sumbu horizontal

(Sumber: Sathyajith Mathew. 2006. Wind Energy:

Fundamentals, Resource Analysis and Economics, hlm. 90)

Gambar 3.5. Gaya aerodinamis rotor turbin angin ketika dilalui aliran udara.

(Sumber: Eric Hau. 2006. Wind Turbine. hlm.88)


30


Berdasarkan letak rotor terhadap arah angin, turbin angin sumbu horizontal

dibedakan menjadi dua macam yaitu:

- Upwind, rotor menghadap arah datangnya angin

- Downwind, rotor membelakangi/menurut jurusan arah angin

TASH memiliki beberapa kelebihan dan kekurangan yaitu sebagai berikut :

Kelebihan Kekurangan Arsitektur

Dasar menara yang tinggi

membolehkan akses ke

angin yang lebih kuat di

tempat-tempat yang

memiliki geseran angin

(perbedaan antara laju dan

arah angin) antara dua

titik yang jaraknya relatif

dekat di dalam atmosfer

bumi. Di sejumlah lokasi

geseran angin, setiap

sepuluh meter ke atas,

kecepatan angin

meningkat sebesar 20%.

Lebih sesuai jika

diterapkan pada

bangunan tingkat

tinggi atau jika

diterapkan pada

daerah lanskap harus

menggunakan tiang

yang menara atau

tiang yang tinggi

Menara yang tinggi serta

bilah yang panjangnya bisa

mencapai 90 meter sulit

diangkut. Diperkirakan

besar biaya transportasi

bisa mencapai 20% dari

seluruh biaya peralatan

turbin angin.

Ukuran bilah akan

mempengaruhi fasad

bangunan jika

dipasang pada

bangunan dan bisa

menganggu komunitas

binatang yang terbang

di udara masuk ke

pusaran angin dari

bilah.

Gambar 3.7. Turbin dengan arah upwind and downwind




31


TASH yang tinggi sulit

dipasang, membutuhkan

derek yang yang sangat

tinggi dan mahal serta para

operator yang tampil.

Membebani proses

pembangunan

Konstruksi menara yang

besar dibutuhkan untuk

menyangga bilah-bilah

yang berat, gearbox, dan

generator.

Memberi beban

struktur jika

diletakkan pada

bangunan

TASH yang tinggi bisa

memengaruhi radar airport.

Ukurannya yang tinggi

merintangi jangkauan

pandangan dan

mengganggu penampilan

lansekap.

Jika ukuran terlalu

besar juga akan

menutupi fasad

bangunan

Berbagai varian downwind

menderita kerusakan

struktur yang disebabkan

oleh turbulensi.

TASH membutuhkan

mekanisme kontrol yaw

tambahan untuk

membelokkan kincir ke

arah angin.

Desain harus memberi

space yang pas untuk

turbin agar leluasa

berputar mengikuti

arah angin

3.3.2. Turbin Angin Sumbu Vertikal (TASV)

Turbin angin sumbu vertikal merupakan turbin angin yang sumbu rotasi

rotornya tegak lurus terhadap permukaan tanah. Kelebihan utama susunan

sudu vertical ini adalah turbin tidak harus diarahkan ke arah datangnya

angin agar menjadi efektif karena mampu mendayagunakan/menangkap

angin dari berbagai arah.

Karena sulit dipasang di atas menara, TASV sering dipasang lebih dekat ke

dasar tempat ia diletakkan, seperti tanah atau puncak atap sebuah bangunan.

Pada dasar yang rendah (dekat tanah) kecepatan angin lebih pelan sehingga

Tabel 3.1. Kelebihan dan kekurangan turbin jenis TASH

(Sumber: Wikipedia dan dianalisis lebih lanjut)


32


energi angin yang tersedia sedikit. Kondisi aliran udara di dekat tanah dan

obyek lain juga kurang mendukung dalam turbin angin karena mampu

menciptakan aliran yang bergolak, yang bisa menyebabkan berbagai

permasalahan yang berkaitan dengan getaran, diantaranya kebisingan dan

bearing wear yang akan meningkatkan biaya pemeliharaan atau

memepersingkat umur turbin angin. Jika tinggi puncak atap yang dipasangi

menara turbin angin kira-kira 50% dari tinggi bangunan, ini merupakan titik

optimal bagi nergi angin yang maksimal dan turbulensi angin yang

minimal.35

Jika dilihat dari prinsip aerodinamik rotor yang digunakan, turbin angin

sumbu vertikal dibagi menjadi dua jenis, yaitu turbin angin Darrieus dan

turbin angin Savonious.

1. Turbin angin Darrieus

Turbin angin Darrieus pada umumnya dikenal sebagai turbin eggbeater.

Turbin angin Darrieus pertama kali ditemukan oleh Georges Darrieus

pada tahun 1931. Turbin angin Darrieus merupakan turbin angin yang

menggunakan prinsip aerodinamik dengan memanfaatkan gaya lift pada

penampang sudu rotornya dalam mengekstrak energi angin. Turbin

Darrieus memiliki torsi rotor yang rendah tetapi putarannya lebih tinggi

dibanding dengan turbin angin Savonius sehingga lebih diutamakan

untuk menghasilkan energi listrik. Namun turbin ini membutuhkan energi

awal untuk mulai berputar. Rotor turbin angin Darrieus pada umumnya

memiliki variasi sudu yaitu dua atau tiga sudu. Modifikasi rotor turbin

angin Darrieus disebut dengan turbin angin H.36

35

Herlina, “Analisis Dampak Lingkungan dan Biaya Pembangkitan Listrik Pembangkit Listrik

Tenaga Hibrida di Pulau Sebesi Lampung Selatan”(2009),

http://www.scribd.com/doc/48731574/21/Jenis-%E2%80%93-Jenis-Turbin-Angin, hlm. 17, 8 Mei

2012 (21:00) 36

Donal Siregar, Op. Cit., hlm. 13


33


2. Turbin Angin Savonius

Turbin angin Savonius pertama kali diperkenalkan oleh insinyur

Finlandia Sigurd J. Savonius pada tahun 1922. Turbin angin sumbu

vertikal yang terdiri dari dua sudu berbentuk setengah silinder (atau

elips) yang dirangkai sehingga membentuk „S‟, satu sisi setengah silinder

berbentuk cembung dan sisi lain berbentuk cekung yang dilalui angin

seperti pada gambar 3.10. Berdasarkan prinsip aerodinamis, rotor turbin

ini memanfaatkan gaya hambat (drag) saat mengekstrak energi angin dari

aliran angin yang melalui sudu turbin. Koefisien hambat permukaan

cekung lebih besar daripada permukaan cembung. Oleh sebab itu, sisi

permukaan cekung setengah silinder yang dilalui angin akan memberikan

gaya hambat yang lebih besar daripada sisi lain sehingga rotor berputar.

Setiap turbin angin yang memanfaatkan potensi angin dengan gaya

hambat memiliki efisiensi yang terbatasi karena kecepatan sudu tidak

dapat melebihi kecepatan angin yang melaluinya.

Gambar 3.9. Turbin angin Darrieus tipe H

(Sumber: rapidshare.com)

Gambar.3.8. Turbin angin Darrieus

(Sumber: rapidshare.com)

Gambar 3.10. Prinsip rotor Savonius




34


Dengan memanfaatkan gaya hambat, turbin angin Savonius memiliki

putaran dan daya yang rendah dibandingkan dengan turbin angin Darrius.

Meskipun demikian turbin Savonius tidak memerlukan energi awal

memulai rotor untuk berputar yang merupakan keunggulan turbin ini

dibanding turbin Darrieus. Daya dan putaran turbin Savonius yang relatif

rendah membuat turbin ini lebih cocok digunakan untuk keperluan yang

membutuhkan daya kecil dan sederhana seperti memompa air. Turbin ini

tidak sesuai digunakan untuk pembangkit listrik dikarenakan tip speed

ratio dan faktor daya yang relatif rendah.37

Secara garis besar, turbin angin sumbu vertikal (TASV) ini juga memiliki

kelebihan dan kekurangan yaitu sebagai berikut :

Kelebihan Kekurangan Arsitektur

Tidak membutuhkan

struktur menara yang

besar.

Cocok jika dijadikan

sebagai elemen

lanskap

Karena bilah-bilah

rotornya vertikal, tidak

dibutuhkan mekanisme

yaw.

Tidak harus diletakkan

mengarah pada

datangnya angin,

peletakan fleksibel

pada bangunan

Sebuah TASV bisa

diletakkan lebih dekat ke

tanah, membuat

pemeliharaan bagian-

bagiannya yang bergerak

jadi lebih mudah.

Tidak harus diletakkan

pada puncak bangunan

atau pada bagian

bangunan yang tinggi

sehingga mengurangi

beban perawatan

TASV memiliki sudut

airfoil (bentuk bilah

sebuah baling-baling yang

terlihat secara melintang)

yang lebih tinggi,

memberikan

keaerodinamisan yang

tinggi sembari mengurangi

drag pada tekanan yang

rendah dan tinggi.

37

Donal Siregar, Idem, hlm. 14-15


35


Desain TASV berbilah

lurus dengan potongan

melintang berbentuk kotak

atau empat persegi panjang

memiliki wilayah tiupan

yang lebih besar untuk

diameter tertentu daripada

wilayah tiupan berbentuk

lingkarannya TASH.

TASV memiliki kecepatan

awal angin yang lebih

rendah daripada TASH.

Biasanya TASV mulai

menghasilkan listrik pada

10km/jam

Memudahkan untuk

diletak pada daerah

yang potensi anginnya

rendah

TASV biasanya memiliki

tip speed ratio

(perbandingan antara

kecepatan putaran dari

ujung sebuah bilah dengan

laju sebenarnya angin)

yang lebih rendah

sehingga lebih kecil

kemungkinannya rusak di

saat angin berhembus

sangat kencang.

Meringankan beban

perawatan terutama

jika diletakkan pada

tempat yang tinggi

TASV bisa didirikan pada

lokasi-lokasi dimana

struktur yang lebih tinggi

dilarang dibangun.

Karena ukuran yang

cenderung tidak besar

sehingga tidak

mengganggu

TASV yang ditempatkan

di dekat tanah bisa

mengambil keuntungan

dari berbagai lokasi yang

menyalurkan angin serta

meningkatkan laju angin

(seperti gunung atau bukit

yang puncaknya datar dan

puncak bukit).


36


TASV tidak harus diubah

posisinya jika arah angin

berubah.

Lebih fleksibel

Kincir pada TASV mudah

dilihat dan dihindari

burung.

Tidak mengganggu

populasi burung

Kebanyakan TASV

memproduksi energi

hanya 50% dari

efisiensi TASH karena

drag tambahan yang

dimilikinya saat kincir

berputar.

Dalam hal kapasitas

energi cenderung tidak

lebih baik dari TASH,

kurang memenuhi

kebutuhan listrik

TASV tidak

mengambil

keuntungan dari angin

yang melaju lebih

kencang di elevasi

yang lebih tinggi.

Kebanyakan TASV

mempunyai torsi awal

yang rendah, dan

membutuhkan energi

untuk mulai berputar.

Sebuah TASV yang

menggunakan kabel

untuk menyanggahnya

memberi tekanan pada

bantalan dasar karena

semua berat rotor

dibebankan pada

bantalan. Kabel yang

dikaitkan ke puncak

bantalan

meningkatkan daya

dorong ke bawah saat

angin bertiup.

Penyangga turbin

yang tidak kuat dapat

merusak turbin dan

cenderung lebih

mudah rusak.

Tabel 3.2. Kelebihan dan kekurangan turbin jenis TASV

(Sumber: Wikipedia dan dianalisis lebih lanjut)


37


3.4. Spesifikasi Komponen Penyusun Turbin Angin

Komponen-komponen turbin angin dari ukuran besar, pada umumnya dapat

terlihat dalam gambar 3.11. berikut, (komponen yang ada pada gambar di bawah

ini adalah komponen yang umum ditemukan pada turbin angin baik TASH

maupun TASV) ; sedangkan untuk ukuran kecil biasanya tidak semua komponen

ada seperti yang terlihat dalam gambar.

a. Anemometer

Mengukur kecepatan angin, dan mengirim data angin ini ke alat

pengontrol.

b. Blades (Bilah Kipas)

Kebanyakan turbin angin mempunyai 2 atau 3 bilah kipas. Angin yang

menghembus menyebabkan turbin tersebut berputar.

c. Brake (Rem)

Suatu rem cakram yang dapat digerakkan secara mekanis, dengan tenaga

listrik atau hidrolik untuk menghentikan rotor atau saat keadaan darurat

digunakan untuk menjaga putaran pada poros setelah gearbox agar bekerja

pada titik aman saat terdapat angin yang besar. Alat ini perlu dipasang

karena generator memiliki titik kerja aman dalam pengoperasiannya.

Gambar 3.11. Potongan Turbin Angin

(Sumber : DOE/NREL)


38


d. Controller (Alat Pengontrol)

Alat Pengontrol ini menstart dan mematikan turbin pada batas parameter

angin yang dimiliki setiap jenis turbin.

e. Gear box (Roda Gigi)

Alat ini berfungsi untuk mengubah putaran rendah pada kincir menjadi

putaran tinggi. Biasanya Gearbox yang digunakan sekitar 1:60. Roda gigi

menaikkan putaran dari 30-60 rpm menjadi kira-kira 1000-1800rpm yaitu

putaran yang biasanya disyaratkan untuk memutar generator listrik.

f. High-speed shaft (Poros Putaran Tinggi)

Berfungsi untuk menggerakkan generator.

g. Low-speed shaft (Poros Putaran Rendah)

Poros turbin yang berputar kira-kira 30-60 rpm.

h. Generator

Generator pembangkit listrik, biasanya sekarang alternator arus bolak-

balik. Generator dapat mengubah energi gerak menjadi energi listrik.

Tegangan dan arus listrik yang dihasilkan oleh generator ini berupa AC

(alternating current) yang memiliki bentuk gelombang kurang lebih

sinusoidal.

i. Nacelle (Rumah Mesin)

Rumah mesin ini terletak di atas menara. Di dalamnya berisi gear-box,

poros putaran tinggi/rendah, generator, alat pengontrol, dan alat

pengereman.

j. Pitch (Sudut Bilah Kipas)

Bilah kipas bisa diatur sudutnya untuk mengatur kecepatan rotor yang

dikehendaki, tergantung angin terlalu rendah atau terlalu kencang.

k. Rotor

Bilah kipas bersama porosnya dinamakan rotor.

l. Tower (Menara)

Menara bisa dibuat dari pipa baja, beton, rangka besi. Karena kencangnya

angin bertambah dengan ketinggian, maka makin tinggi menara makin

besar tenaga yang didapat.


39


m. Wind direction (Arah Angin)

Gambar 3.i1. adalah turbin yang menghadap angin, desain turbin lain ada

yang mendapat hembusan angin dari belakang.

n. Wind vane (Tebeng Angin)

Mengukur arah angin, berhubungan dengan penggerak arah yang memutar

arah turbin disesuaikan dengan arah angin.

o. Yaw drive (Penggerak Arah)

Penggerak arah memutar turbin ke arah angin untuk desain turbin yang

menghadap angin. Untuk desain turbin yang mendapat hembusan angin

dari belakang tak memerlukan alat ini.

p. Yaw motor (Motor Penggerak Arah)

Motor listrik yang menggerakkan penggerak arah.38

3.5. Prinsip dan Mekanisme Kerja

Prinsip dasar kerja dari turbin angin adalah mengubah energi mekanis dari angin

menjadi energi putar pada kincir, lalu putaran kincir digunakan untuk memutar

generator, yang akhirnya akan menghasilkan listrik.39

Bilah kipas atau baling-baling menerima tenaga angin yang sehingga bilah kipas

tersebut berputar pada porosnya. Putarannya tidak terlalu cepat karena massanya

yang besar, diteruskan oleh poros laju rendah ke belakang melalui gearbox.

38

Herlina, Op. Cit., hlm. 12-15. 39

Wikipedia, “Turbin Angin”, Op. Cit.

Gambar 3.12. Prinsip Kerja Turbin Angin

(Sumber : Sugata Pikatan. Seminar 1 Maret 1999)


40


Gearbox mengubah laju putar menjadi lebih cepat, konsekuensinya dengan

momen gaya yang lebih kecil, sesuai dengan kebutuhan generator yang ada di

belakangnya. Generator kemudian mengubah energi kinetik putar menjadi energi

listrik. Ekstraksi energi angin oleh turbin ditentukan oleh koefisien Cp

(maksimum 59%, 35% untuk disain bagus), efisiensi transmisi gearbox dan

bearings (Nb, bisa mencapai 95%), dan efisiensi generator (Ng, ~ 80%).40

Terdapat sebuah kecepatan angin minimum, disebut cut-in speed, agar turbin

mulai menghasilkan listrik. Kecepatan angin yang terlalu besar juga harus dibatasi

agar tidak merusak turbin dan generator, kecepatan maksimum yang diijinkan ini

disebut cut-out speed. Pada grafik di atas ditunjukkan hubungan antara laju angin

dengan daya yang diperoleh melalui turbin.41

3.6. Inovasi Turbin Angin di Dalam Arsitektur

Seiring perkembangan jaman dan perkembangan teknologi yang semakin canggih,

turbin angin juga terus mengalami inovasi-inovasi guna meningkatkan

efisiensinya. Sejak dunia mengalami krisis energi minyak bumi dan gas alam,

turbin angin ini menjadi pusat perhatian banyak mata dunia. Di Amerika, energi

listrik yang berasal dari tenaga angin memenuhi 20% kebutuhan energi listrik

total. Turbin angin didesain dengan berbagai bentuk untuk menghasilkan energi

yang maksimal.

40

Sugata Pikatan, “Resume Konversi Energi Angin”, Seminar 1 Maret 1999, Departemen MIPA

Universitas Surabaya, 1999 41

Sugata Pikatan, Ibid

Gambar 3.13. Grafik Hubungan Laju Angin dan Daya yang Diterima Turbin Angin

(Sumber : Sugata Pikatan. Seminar 1 Maret 1999)


41


Turbin angin menjadi objek penelitian dan pengembangan bagi beberapa bidang

ilmu sebagai salah satu teknologi yang efektif dan tanggap lingkungan. Turbin

angin ini juga tidak terlepas dari sorotan arsitek dan menjadi salah satu mesin/alat

favorit yang mendukung prinsip desain sadar lingkungan dan energi. Tidak jarang

turbin langsung diaplikasikan ke dalam fisik bangunan dan menjadi satu kesatuan

di dalam rancangan atau menjadi komponen utilitas di rancangan luar

bangunan(lasekap).

3.6.1. Windspire

Dimensi : 6,1m tinggi x 1,2m diameter

Generator : Generator Magnet Brushless

permanen efisiensi Tinggi, Bersertifikat ETL

Pengendalian : Wireless Modem Zigbee

Terpadu

Operasi : 3,8m/s dan mampu bertahan

pada kecepatan angin 47m/s.

Pondasi : Diameter ukuran 30-36 inch

hingga 7 basis kaki

Energi : Mampu memproduksi hingga

2000kWh dengan daya max 1200Watt

Suara yang

dihasilkan : 6dBA di atas lingkungan

(angin 15 mph, 6ft dari dasar)42

“Clean, Simple, Smart” adalah julukan untuk rancangan turbin angin ini.

Dengan ketinggian 30ft turbin ini didesain sangat menarik dan mampu

beroperasi maksimal menghasilkan energi untuk kebutuhan rumah ataupun

publik. Turbin jenis ini dirancang 2 macam, yaitu rancangan standar dan

rancangan untuk daerah yang memiliki kekuatan angin tidak biasa atau tidak

teratur. Turbin ini sudah banyak diterapkan di Amerika baik di gedung

maupun rumah-rumah.

42

Windspire, “Standard Wind 12kW”, http://windspireenergy.com/wp-

content/uploads/WindspireSpecSheet.pdf ,11 Mei 2012 (01:00)

Gambar 3.14. Windspire

(Sumber : Windspire,

http://www.windspireenergy.c

om/windspire/photos-and-

videos/?album=9&gallery=29)


42


3.6.2. Egra Wind Turbine

Fungsi : Electricity Generator

Kec. Angin min. : 10 km/hr

Kec. Angin max. : 50 km/hr

Spesifikasi Rotor

- Kipas : Aluminium

- Diameter : 3m (tergantung pada tenaga

listrik yang ingin dihasilkan)

- Kerangka : Begel Steel

- Warna : Orange (pilihan)

Spesifikasi Badan

- Model Ekor: Mengarah ke atas

- Kerangka : Hollow Steel

- Warna : Orange (pilihan)

Gambar 3.15. Foto-foto bangunan

yang menggunakan Windsipre

(Sumber : Windspire,

http://www.windspireenergy.com/wi

ndspire/photos-and-

videos/?album=9&gallery=29)

Gambar 3.16. Contoh turbin

angin penghasil listrik

produk Egra

Sumber :

http://www.bumienergi.com/

egra.php?module=detailprod

uk&idproduk=2


43


Spesifikasi Menara - Tinggi : 10 m

- Kerangka : Baja berbentuk L

- Warna : Hijau (pilihan)

Spesifikasi Generator - Tipe : Generator Listrik DC

- Daya Listrik : 1000 Watt, 2000 Watt,

5000 Watt 43

PT. Bumi Energi Equatorial adalah salah satu perusahaan yang

menghasilkan turbin di Indonesia. Egra telah mengembangkan bioenergi

angin sejak tahun 2003. Produk yang dihasilkan terdiri dari kincir angin

pemompa air, turbin angin penghasil listrik dan belakangan juga

menghasilkan produk biodiesel.

Munculnya turbin Egra bermula dari permasalahan pengairan lahan kebun

milik salah satu pemilik perusahaan ini yaitu Bapak Hasim Hanafie.

Menurut beliau, untuk mengairi lahan kebunnya yang mencapai 10ha

membutuhkan listrik yang cukup besar agar dapat memompa air ke seluruh

bagian kebun, sementara kondisi air di lahan kebun tersebut sangatlah sulit

begitu juga dengan listrik sehingga muncul ide untuk membuat kincir angin

untuk memompa air atau untuk irigasi. Dengan pertimbangan angin di

Indonesia yang cukup berpotensi untuk diterapkan turbin angin terutama di

daerah pesisir, Egra mengembangkan usaha turbin angin yang sekarang

akhirnya menjadi usaha jual beli teknologi energi terbarukan.

Turbin atau kincir angin produk Egra sudah diterapkan di beberapa daerah

khususnya di daerah-daerah yang jauh dari jangkauan listrik dan air (Lihat

lampiran1). Karena biaya untuk satu pemasangan turbin atau kincir angin

tidaklah kecil, biasa penerapan turbin atau kincir angin ini bekerjasama

dengan pemerintah daerah setempat dan turbin angin produk Egra belum

ada yang diterapkan pada bangunan secara personal atau terintegrasi dengan

desain bangunan.

43

Egra, “Electricity”, http://www.bumienergi.com/egra.php?module=detailproduk&idproduk=2,

11 Juni 2012 (07:00)


44


Egra Workshop Bogor

Lokasi workshop Egra adalah di Bogor, di Jl.Curug Mekar no.6, sebelah

gedung Bogor Hotel Institute (BHI). Di tempat inilah Egra menjalankan

workshop dan penelitian untuk teknologi turbin/kincir angin dan produk

biodiesel. Belakangan di dalam bangunan ini juga dilakukan produksi cat

tembok.

Di area workshop egra ini diterapkan turbin angin yang berfungsi untuk

memenuhi kebutuhan energi listrik di dalam bangunan. Meski tidak

penghasil energi listrik yang pokok untuk bangunan, namun turbin ini

cukup efektif untuk penerangan pada malam hari dan beberapa

penggunaan listrik skala kecil. Untuk mengetahui cara kerja turbin angin

dapat dilihat dari percakapan hasil wawancara saya dengan operator yang

ada di workshop Egra pada lampiran2.

Egra Workshop tepat berada di samping gedung BHI. Lahan tanah egra

workshop berkontur dan bangunannya lebih rendah dari permukaan jalan.

Turbin angin diletakkan di depan bangunan. Turbin angin ditopang pada

tiang dengan ketinggian tiang 18 meter. Menurut operator yang bekerja

di sana, arah angin berasal dari mana saja sehingga turbin dibuat dapat

berputar sejauh 3600 mengikuti arah angin.

Tidak ada persentase yang pasti untuk berapa energi yang dihasilkan dari

turbin ini terhadap kebutuhan total energi bangunan, namun menurut

operator turbin ini cukup efektif untuk penerangan di waktu malam dan

digunakan pada saat listrik padam. Karena sistem turbin yang

menyimpan energi dalam aki (lihat lampiran2), jadi energi tidak pernah

habis jika turbin terus mendapat putaran dari angin.


45


Yang menarik dari turbin di Egra workshop ini adalah komponen dan

materialnya yang berasal dari barang-barang bekas. Seperti dinamo yang

digunakan berasal dari dinamo mobil yang sudah tidak terpakai, begitu

juga dengan gear dan beberapa komponen lainnya berasal dari onderdil

mobil atau kendaraan yang tidak terpakai.

Meskipun tidak menarik secara estetika, namun turbin ini memiliki

potensi yang baik dalam menghasilkan energi dan komponen

penyusunnya berasal dari barang-barang recycle yang mana memberi

keuntungan juga secara ekonomi yaitu penekanan biaya pembuatan

turbin dan biaya penggunaan energi listrik. Turbin ini memang tidak

dirancang dari segi keindahan namun pengembangan turbin ini yang

menggunakan komponen-komponen recycle dan inovasi turbin angin

jenis TASV yang bisa menangkap angin dari berbagai arah, serta dapat

dikondisikan dengan potensi angin yang sesuai daerah yang ingin

diterapkan, ada baiknya dipertimbangkan untuk menggunakan turbin ini

dalam merancang sebuah karya arsitektur.

Gambar 3.17. Zoning Egra Workshop . Angin berasal dari segala arah.

(Sumber : Ilustrasi Pribadi)


46


BAB IV

STUDI KASUS

4.1. Bahrain World Trade Center

4.1.1. Data

Arsitek : Atkins Architects

Lokasi : The King Faisal street, Manama, Bahrain

Ketinggian Bangunan : 240m

Jumlah Lantai : 50 lantai setiap menara 44

Bahrain World Trade Center adalah pengembangan (peremajaan) dari

kompleks Hotel Bintang 5 Sheraton di Bahrain. Bangunan yang terdiri dari

3 lantai podium dan 2 buah menara ini berfungsi sebagai perkantoran

komersial. Dua menara yang terintegrasi di atas sebuah podium ini

44

designbuild-network, “Bahrain World Trade Cente, Bahrain”, http://www.designbuild-

network.com/projects/bahrain-world-trade-centre/ , 20 April 2012 (07:00)

46


47


mengakomodasi pusat perbelanjaan moda baru dengan merek-merek

terkenal, restoran mahal, food court, pusat bisnis, klub kesehatan dan spa,

serta parkir dengan kapasitas 1700. Menara ini secara resmi dibuka pada

pertengahan tahun 2008.45

Bangunan tertinggi ke-2 di Bahrain46

ini merupakan yang pertama sekaligus

menjadi pelopor pengguna turbin angin skala besar dalam bangunan tinggi

di dunia. Tidak hanya turbin angin, bangunan ini juga memiliki fitur-fitur

yang berkonsep sustainable lainnya, sehingga desainnya disebut sangat

cerdas dan responsif terhadap lingkungan. Dengan keunggulan dari konsep

sustainable ini, Atkins dan Bahrain World Trade Center ini mendapat

beberapa penghargaan, diantaranya sebagai berikut :

- Penghargaan NOVA 2009 dalam inovasi teknologi terintegrasi untuk

meningkatkan kualitas dan mengurangi biaya pembangunan

- Pada tahun 2008 mendapat Penghargaan Gedung Tinggi Terbaik daerah

Mena

- Award Edie 2007 untuk keunggulan lingkungan

- Penghargaan DAUN 2006 untuk Teknologi Terbaik Dalam Skema Besar

- Atkins memenangkan penghargaan pada tahun 2008 dari Building

Design Awards untuk WTC Bahrain

4.1.2. Pertimbangan Lingkungan dan Fitur-fitur Sustainability

Seperti yang disebutkan sebelumnya, Bahrain WTC ini memiliki desain

yang cerdas dan responsif terhadap lingkungan. Beberapa bentuk

pengaplikasian dari desain bangunan yang cerdas dan responsif terhadap

lingkungan sebagai fitur pendukung konsep sustainability dapat dilihat

sebagai berikut.

45

designbuild-network, “Bahrain World Trade Center, Bahrain”, Ibid 46

Wikipedia, “Bahrain World Trade Center” (Tanpa Tahun),

http://en.wikipedia.org/wiki/Bahrain_

World_Trade_Center , 19 Mei 2012 (14:00)


48


Untuk menjaga kestabilan suhu termal, bangunan ini menggunakan

beberapa inovasi desain. Ruang buffer diletakkan di antara lingkungan

eksternal dengan ruang internal ber-AC untuk mengurangi radiasi panas

pada bangunan. Dua dek parkir mobil di atas dan di sisi selatan bangunan

dapat menahan radiasi panas matahari pada bangunan. Kaca surya

berkualitas tinggi dengan koefisien rendah shading dapat menurunkan suhu

udara bangunan. Balkon yang disusun pada fasad bangunan memberi

shading yang sesuai mengikuti bentuk bangunan yang miring dan

melengkung. Selain itu elemen-elemen material yang buram pada bangunan

diberi untuk meningkatkan isolasi termal.47

47

designbuild-network, “Bahrain World Trade Center, Bahrain”, Op. Cit.


49


Atkins Architect juga menciptakan koneksi ke sistem pendingin distrik,

yang bekerja mendinginkan air permukaan laut atau mencegah pemanasan.

Air dingin digunakan untuk mendinginkan bangunan dan seluruh kompleks.

Terdapat juga kolam refleksi di titik masuk gedung, memberikan evaporasi

pendinginan lokal.

4.1.3. Turbin Angin BWTC

Turbin angin : 3 buah turbin angin tipe TASH diameter 29m, masing-

masing dipasang pada ketinggian 60m, 98m, 136m

Energi : Menghasilkan antara 1.100 MWh dan 1.300 MWh per

tahun, memenuhi 11%-15% kebutuhan listrik gedung

Daya : 225 kW pada masing-masing turbin

Interval angin : 15m/s sampai 20m/s

Masa Aktif : 20 tahun

Generator : Tipe asynchronous induction dengan 4 tiang daya 400V

48

Berat : 65 ton setiap turbin49

48

designbuild-network, “Bahrain World Trade Center, Bahrain”, Ibid.


50


Pada mulanya, Atkins Architect melihat rancangan dari bentuk bangunan ini

tidaklah cukup, perlu rasanya untuk menggabungkan fitur sustainability ke

dalam rancangan sehingga muncul ide untuk melakukan percobaan

menggunakan solar panel. Namun, kondisi suhu di Bahrain yang sangat

ekstrim sehingga dianggap penggunaan solar panel kuranglah layak.

Kemudian, mereka mencoba pilihan kedua yaitu dengan memunculkan

penampakan yang lebih menantang, penggunaan turbin angin berdiameter

29m yang diletakkan pada jembatan sepanjang 30m di antara kedua

menara.50

Terinspirasi dari menara angin Arab, menara yang berbentuk seperti dua

buah layar ini membantu menyalurkan angin laut ke 3 buah turbin. Turbin

didukung oleh jembatan yang menghubungkan kedua menara. Jembatan

bertindak sebagai aerofoils, yang berfungsi untuk menyalurkan dan

mempercepat kecepatan angin antara keduanya.51

Turbin angin dipasang pada bulan Maret 2007 dan dioperasikan pada

Oktober 2007, kemudian pada April 2008 ketiga turbin berputar bersama-

sama untuk pertama kalinya. Masing-masing turbin menghasilkan 225kW

dan total keseluruhan energi yang dihasilkan menjadi 675kW 52

, atau setiap

tahun menghasilkan energi sekitar 1100MW-1300MW.53

49

Alternative Energy, “ Bahrain WTC Wind Turbines Completed”(2008), http://www.alternative-

energy-news.info/bahrain-wtc-wind-turbines/, 20 Mei 2012 (10:00) 50

Jorge Chapa, “Bahrain World Trade Center has Giant Wind Turbine” (2007),

http://inhabitat.com/bahrain-world-trade-center-has-wind-turbines/ , 20 Mei 2012 (10:00) 51

designbuild-network, “Bahrain World Trade Center, Bahrain”, Op. Cit. 52

Wikipedia, “Bahrain World Trade Center” (Tanpa Tahun), Op. Cit. 53

WikiArquitecture, “Bahrain World Trade Center”,

http://en.wikiarquitectura.com/index.php/Bahrain_World_Trade_Center, 20 Mei 2012 (15:00)


51


4.1.4. Analisis Desain

Lokasi WTC Bahrain ini berada tepat di pesisir teluk Arab yang merupakan

salah satu faktor penunjang utama dalam kesuksesan penerapan turbin angin

ini. Angin yang berasal dari Teluk Arab memiliki berpotensi untuk

memutarkan ketiga turbin tersebut, seperti yang disebut pada Bab II tentang

jenis-jenis angin dimana salah satunya adalah angin laut (lihat hlm.21).


52


Turbin angin mengarah ke teluk Arab tempat berasalnya angin laut yang

terjadi pada siang hari. Turbin yang digunakan pada bangunan ini adalah

turbin jenis TASH, dimana turbin untuk jenis ini terdiri dari 2 macam yaitu

turbin tipe upwind dan tipe downwind (lihat hlm.30).

Menurut pengamatan saya dari beberapa video rekaman yang dipublikasi di

media internet tentang Bahrain WTC ini saya melihat turbin angin berputar

dengan konstan pada siang hari, meskipun turbin yang terletak paling bawah

tidak berputar secara maksimal. Jika dilihat dari sifat angin yang

menyebabkan kecepatan angin semakin kuat salah satunya adalah

ketinggian, semakin tinggi dari permukaan tanah kecepatan angin semakin

besar karena angin yang lebih di atas lebih leluasa bergerak, tidak ada

hambatan atau gesekan.


53


Jika mengamati turbin dari beberapa video, kemungkinan turbin angin yang

diterapkan di sini adalah jenis turbin angin adalah tipe upwind, yang

menerima angin dari arah depan, yaitu angin dari teluk yang cenderung

banyak pada siang. Sementara jika diamati dari suara yang dihasilkan dari

turbin angin ini (berdasarkan video yang diamati) tidak terlalu mengganggu

kenyamanan, bahkan terkadang tertutupi oleh suara kendaraan yang berlalu

lintas di jalan. Suara yang dihasilkan lebih seperti suara angin yang

berhembus dari pantai sehingga tidak menimbulkan kebisingan yang terlalu

meresahkan.

Meskipun turbin ini tidak berfungsi maksimal selama 24 jam penuh namun

kebutuhan listrik bangunan dapat dipenuhi sebanyak 11%-15% dari

kebutuhan listrik total. Hal ini jelas memberi keuntungan mengingat fungsi

bangunan sebagai bangunan komersil dimana jika sebagian kebutuhan

listrik dipenuhi juga akan mengurangi biaya penggunaan listrik.


54


Secara arsitektur biologik, penerapan turbin angin pada bangunan WTC

Bahrain ini adalah salah satu bentuk perwujudan arsitektur biologik yang

mengacu terhadap alam. Dengan pertimbangan energi yaitu dengan

mentransformasi energi angin menjadi energi listrik, WTC Bahrain

mencoba mengurangi paling tidak sedikit beban terhadap lingkungan,

seperti yang disebutkan di halaman 9 paragraf terakhir bahwa penggunaan

energi seminim mungkin juga merusak lingkungan meski dalam skala kecil.

Di dalam arsitektur biologik untuk menciptakan harmoni kehidupan dan

menentukan sebuah kualitas lingkungan adalah dengan membuat

keseimbangan antara manusia-alam-lingkung buatan. Lingkung buatan

diciptakan untuk memenuhi kepentingan manusia dan lingkung buatan

berdiri di atas alam dimana cenderung mengeksploitasi kekayaan alam dan

merusak yang ada di alam tanpa memperhitungkan eksistensi alam akan

rusak. Jika turbin angin dapat mengurangi penggunaan energi terbatas dan

mengurangi pembuangan gas hasil pembakaran, hal ini akan

mempertahankan peredaran alam yang tertutup tadi sehingga

keberlangsungan hidup di alam dapat terus berjalan. Selain itu juga jika

mengambil dari sifat alam, turbin angin menjadikan bangunan ini bersifat

seperti tumbuhan yaitu sebagai produsen dimana tumbuhan dapat memenuhi

kebutuhan dirinya sendiri dan bangunan ini juga mencoba untuk memenuhi

kebutuhan di dalam bangunannya meski tidak terpenuhi secara total.

Jika dilihat dari segi ekonomi memang penggunaan turbin angin ini

membuat biaya pembangunan lebih besar, bisa mencapai 30% biaya

pembangunan, namun WTC Bahrain berani membuktikan bahwa penerapan

3 buah turbin angin pada bangunan tersebut hanya memakan biaya sekitar

3,5% dari biaya pembangunan54

sementara biaya untuk penggunaan energi

bisa dikurangi selama turbin angin aktif berfungsi.

54

designbuild-network, “Bahrain World Trade Center, Bahrain”, Op. Cit.


55


Sejalan dengan paham arsitektur biologik, ekologi arsitektur juga

menekankan pada desain yang ramah lingkungan terutama penataan energi.

WTC Bahrain yang memiliki desain cerdas dan responsif terhadap

lingkungan mewujudkan sebuah karya arsitektur dengan fitur-fitur yang

sejalan dengan prinsip eko-arsitektur. Desain bangunan tidak hanya dibuat

sedemikian rupa untuk meminimalkan penggunaan energi namun juga

memaksimalkan produksi energi untuk kemudian membantu memenuhi

kebutuhan energi bangunan. WTC Bahrain mencoba menyatukan sebuah

desain eko-arsitktur yang berlandaskan alam dan teknologi, dimana

meskipun desainnya yang modern namun tetap menggunakan teknologi

yang sudah disesuaikan dengan kondisi lingkungan dan bermanfaat tidak

hanya untuk bangunan tetapi juga tidak membebani ataupun merusak alam.

WTC Bahrain memiliki caranya sendiri untuk menunujukkan desain yang

peduli dengan lingkungan. Dengan fitur-fitur yang secara langsung

dipaparkan sebagai fitur-fitur yang sustainable menunjukkan bahwa

memang desain bangunan ini adalah desain yang patut menjadi preseden

sebagai bangunan yang green dan sustainable dalam menghadapi kondisi

kritis alam. Turbin angin adalah salah satu fitur yang ditonjolkan dari desain

bangunan ini yang membuktikan bahwa bangunan ini memiliki sistem yang

tidak hanya menggunakan sumber energi terbatas secara besar-besaran tanpa

memikirkan bahwa energi terbarukan seperti angin dapat menjadi sebuah

potensi alam yang menguntungkan.

Dari beberapa data dan analisa yang dipaparkan tadi, dapat dilihat bahwa

turbin angin dari WTC Bahrain memiliki potensi sebagai berikut :

- Menghemat energi, penggunanaan energi terbarukan untuk memenuhi

sebagian kebutuhan energi di dalam bengunan dapat mengurangi beban

penggunaan energi dari sumber energi terbatas.

- Menghemat biaya, meskipun WTC Bahrain menambah sedikit biaya

pembangunan untuk pemasangan turbin angin ini, namun biaya untuk

penggunaan energi dapat dihemat dari energi yang dihasilkan turbin.


56


- Mengurangi beban lingkungan, dengan turbin angin ini energi yang

dihasilkan tidak membuang gas hasil pembakaran yang menyebabkan

efek rumah kaca atau yang lainnya

- Menjadi unsur yang iconic dan interaktif, peletakan turbin angin pada

fasad bangunan di antara 2 buah menara yang berbentuk unik seperti

layar kapal menjadikan bangunan ini berbeda dengan bangunan-

bangunan di sekitarnya. Tidak jarang negara Bahrain dikenal dengan

bangunan yang berkipas ini. (Lihat Gambar 4.1.)

- Menjadi preseden, keberhasilan WTC Bahrain mengaplikasikan turbin

angin ke dalam desain bangunan dengan biaya yang minim membuka

wawasan untuk arsitek bahwa mengeksplorasi tenaga angin menjadi

energi yang dapat digunakan di dalam merancang sebuah karya arsitektur

tidak harus selalu menggunakan biaya yang besar. Tidak hanya turbin

angin, fitur-fitur sustainable yang diterapkan di dalam desain WTC

Bahrain menjadikannya sebagai sebuah bangunan yang layak menjadi

preseden.

Selain potensi yang disebut di atas, turbin ini juga masih memiliki

kekurangan seperti:

- Energi yang dihasilkan tidak maksimal kerena bekerja efektif hanya pada

siang hari

- Turbin yang diletakkan hanya pada fasad bangunan ke arah teluk

menjadikan turbin tidak terlihat dari sisi lain seperti dari sisi belakangnya

- Ukuran yang besar dan letaknya yang tinggi serta bilahnya yang tidak

terlihat ketika berputar dapat menjadi „ranjau‟ untuk burung yang

melewatinya

- Membutuhkan perawatan yang intensif agar turbin dapat bekerja efektif


57


4.2. Quiet Revolution qr5

Dimensi : 5m tinggi x 3.1m diameter

Konstruksi : Karbon dan kipas kaca

komposit dan kisi-kisi

Generator : Direct Drive, Magnet

Permanen, Puncak 6kW

Pengendalian : Peak Power Tracking dan

remote-monitoring

Operasi : 4.5m/s sampai 16m/s

Tinggi Tiang : 3m, 6m, 9m, 15m

Energi : 4,000-11,000kWh/tahun

(tergantung kecepatan

angin)55

Turbin angin qr5 ini adalah salah satu turbin

angin yang berkembang di London dan kini

diperjual-belikan ke nagara-negara di seluruh dunia. Turbin angin ini

dikembangkan untuk menjawab kondisi energi angin lokal yang tidak terlalu kuat

(lingkungan yang berpotensi angin seperti di daerah pesisir tidak menjadi

55

Philippa Rogers, “An introduction to quietrevolution and the qr5 wind turbine”, http://www.all-

energy.com.au/userfiles/file/Philippa_Rogers_presentation.pdf, 11 Mei 2012(23:00)

Gambar 4.7. qr5 Wind Turbine

(Sumber : Maxime,

http://www.all-energy.com.au/userfiles/file/Philippa_Rogers_presentation.pdf)

Gambar 4.8. Komponen dan dimensi

qr5 Wind Turbine

(Sumber : Maxime,

http://www.all-

energy.com.au/userfiles/file/Philippa

_Rogers_presentation.pdf)


58


patokan). Turbin angin ini dirancang untuk diterapkan di bangunan atau dekat

dengan bangunan/lingkungan karena rancangannya bebas polusi suara dan sangat

peforma dalam turbulen sehingga tidak meresahkan. Berbeda dengan turbin

tradisional, turbin ini dapat menangkap angin dari berbagai arah dan merupakan

bentuk inovasi dari TASV. Energi yang dihasilkan dari turbin ini sangat

bergantung dari tenaga angin, namun rentang energi yang dihasilkan berkisar

antara 6000-10000kW/jam.

Turbin angin qr5 ini adalah salah satu turbin angin yang sangat efektif untuk

diaplikasikan terutama dalam perancangan sebuah karya arsitektur. Bentuk turbin

yang estetis dan dimensi yang proporsional dapat menjadi elemen arsitektur yang

tidak hanya mendukung operasional sebuah utilitas juga menjadi elemen yang

menambah nilai estetika sebuah rancangan bangunan maupun lansekap. Dalam

pengenalannya, turbin angin ini memang ditujukan sebagai elemen yang dapat

melengkapi rancangan arsitektur dan sangat aman jika diterapkan.

4.2.1. Pengaplikasian

Seperti yang telah disebutkan sebelumnya, turbin angin ini memang

ditujukan salah satunya adalah untuk melengkapi rancangan arsitektur baik

diterapkan pada bangunan maupun di lingkungan. Rencananya, turbin ini

dijadikan sebagai elemen infrastruktur kota yaitu untuk penerangan jalan.

Gambar 4.9. Bentuk revolusi dari TASV yang menangkap angin dari segala arah

(Sumber : Maxime,



59


Jika dilihat potensi angin yang terjadi di jalan akibat pergerakan kendaraan

jelas turbin angin ini sangat berpotensi memutar bilah turbin yang memang

dirancang untuk menangkap angin yang memiliki kekuatan rendah. Dengan

pertimbangan dari segi keamanan dan jarak yang efektif, turbin qr5 ini

sangat kompoten untuk diterapkan pada kondisi seperti jalan di atas.

Sementara jika dilihat pada kondisi urban yang terdiri dari bangunan dan

jalan, aliran angin dapat diilustrasikan sebagai berikut.

Gambar 4.10. Qr5 direncanakan sebagai komponen infrastruktur kota untuk

penerangan jalan dan juga komponen pelengkap dalam arsitektur

(Sumber : Maxime,


Gbr.4.11. Aliran angin terjadi di kawasan urban. Angin tidak terputus hanya di atas bangunan

(Sumber : Maxime,



60


Jika memanfaatkan aliran angin seperti yang dilustrasikan seperti gambar di

atas maka turbin angin ini sangat optimalkan diterapkan di kawasan urban

sehingga tidak heran jika turbin ini kini menjadi sangat populer dan

diterapkan di berbagai bangunan. Salah satu bangunan yang menggunakan

turbin ini adalah City House di Croydon, UK.

Berbeda dengan Bahrain WTC, City House ini menggunakan turbin angin

setelah bangunan berdiri. Peletakannya diposisikan di atap bangunan untuk

mendapat angin yang maksimal dan mengahadap ke depan sehingga terlihat

dari fasad bangunan. Jika dilihat dari kasus City House ini, turbin angin

tetap menjadi elemen yang menarik meskipun tidak terlihat selaras dengan

rancangan bentuk bangunan. Meskipun turbin angin dipasang sebagai

elemen tambahan namun bangunan ini menjadi bangunan yang cukup

dikenal salah satunya karena kehadiran turbin angin ini.

Perbedaan mendasar dari kedua kasus ini memang pada alur pengaplikasian

turbin angin ke dalam arsitektur. Kasus pertama, turbin angin memang

menjadi objek perancangan bangunan, sementara pada kasus kedua turbin

dirancang sedemikian rupa agar dapat diterapkan ke dalam karya arsitektur.

Meskipun demikian, kedua kasus menunjukkan bagaimana turbin angin bisa

menjadi elemen yang mendukung kualitas dari sebuah karya arsitektur dan

lingkungannya.

Gbr.4.12. City House di Croydon dengan 8 Turbin qr5 di atapnya

(Sumber : http://www.vebra.com/vebra/buying/directory/London/Norwood)


61


BAB V

SIMPULAN

Maraknya isu-isu kerusakan lingkungan dan perdebatan tentang eksistensi alam

yang semakin terguncang diakibatkan oleh salah satunya adalah pekerjaan di

bidang arsitektur memunculkan paham-paham arsitektur yang bertujuan untuk

meningkatkan kualitas lingkungan. Paham-paham arsitektur yang berlandaskan

terhadap lingkungan diantaranya adalah arsitektur biologik, ekologi arsitektur,

green architecture and sustainable architecture, dan efisiensi energi dalam

arsitektur. Paham-paham ini memiliki prinsip yang sama yaitu sangat tanggap

terhadap lingkungan dan alam secara global, meskipun dengan konsep yang

berbeda-beda.

Dari seluruh paham-paham yang dipaparkan tersebut, satu hal yang sangat penting

yang perlu diperhatikan dalam arsitektur adalah penataan energi. Arsitektur

memilki andil besar dalam mengkonsumsi energi terutama di era yang serba

modern dan canggih seperti ini. Namun, untuk menghambat penggunaan energi

secara berlebihan dari sumber energi terbatas seperti migas, teknologi-teknologi

bermunculan untuk menghasilkan energi alternatif. Salah satu yang dikenal adalah

teknologi kincir angin atau turbin angin. Teknologi ini memanfaatkan sumber

energi terbarukan yaitu angin dan mengkonversinya menjadi sumber energi yang

lebih bermanfaat seperti sumber energi listrik. Seiring perkembangan zaman,

teknologi juga terus berkembang guna memenuhi kebutuhan manusia secara lebih

efektif, dan teknologi ini masuk ke dalam dunia arsitektur sebagai elemen yang

menunjukkan sisi ramah lingkungan dalam sebuah desain.

Keberhasilan turbin angin dalam arsitektur ternyata tidak hanya dalam

menghasilkan energi, namun juga menjadi elemen arsitektur yang memberi nilai

tambahan estetika dan ekonomi dalam sebuah rancangan. Hal ini terbukti dari

desain WTC Bahrain yang mampu mempertontonkan ke mata dunia bahwa

desainnya menggunakan turbin angin sebagai elemen yang atraktif pada fasadnya

dan juga mengurangi beban biaya penggunaan energi dan beban pengrusakan

61


62


lingkungan. Meskipun demikian masih ada beberapa hal yang menjadi

kekurangan dari desain turbin dan WTC Bahrain ini yang mesti dapat dieksplor

dan dikembangkan lebih baik lagi.

Terkait faktor biaya yang cukup besar dan potensi angin yang tidak terlalu

menjamin mungkin menjadi penyebab mengapa turbin angin kurang begitu

populer di Indonesia menurut salah seorang pihak penyedia energi alternatif di

Indonesia. Perusahaan Egra sebagai pembuat turbin lebih dikenal di kalangan

pertanian dan masyarakat di daerah yang tidak terjangkau sumber energi listrik,

sementara arsitektur di perkotaan seperti Jakarta hampir tidak ada yang

mengembangkan teknologi turbin ini. Padahal jika dibandingkan dengan negara

Bahrain sebagai salah satu negara penghasil minyak bumi terbesar di dunia,

arsitektur Bahrain lebih peka melirik energi alternatif seperti tenaga angin untuk

dijadikan elemen arsitektur yang menyatu dengan lingkungannya, sementara

arsitektur di Indonesia tidak tertarik untuk menerapkannya.

Turbin angin sebagai sebuah inovasi teknologi yang memiliki potensi untuk

mendukung kualitas lingkungan menjadi elemen yang tepat disandingkan dalam

desain arsitektur, tidak hanya bangunan tetapi juga lanskap. Turbin angin ini

dikembangkan sesuai kebutuhan dan sesuai kondisi daerah dengan karakter

anginnya sehingga banyak turbin angin berfungsi dengan maksimal di tempat

turbin tersebut dirancang.


LAMPIRAN 1

Wawancara (Rabu, 28 Maret 2012)

Tema Skripsi : Teknologi Terapan pada Hunian

Fokus Bahasan : Kincir Angin sebagai Pemompa Air

Narasumber : Hasim Hanafie

Pertanyaan : Apa latar belakang atau ide pemikiran untuk membuat kincir angin

ini?

Jawab : Awalnya saya bersama teman-teman yang lain memiliki kebun

sebesar 10ha. Kondisi air di sana sangatlah sulit sementara kebun

tersebut harus diari secara rutin. Sudah berbagai cara kami lakukan

untuk mengairi kebun tersebut dengan mencari sumber listrik.

Namun biaya yang dikeluarkan pastinya tidak sedikit untuk

memompa air ke seluruh bagian kebun sehingga muncullah ide

untuk membuat kincir angin ini. Dengan memanfaatkan energi angin

untuk memompakan air maka dapat menghemat energi sekaligus

biaya.

Pertanyaan : Sebenarnya apa tujuan dari PT.Egra ini, apakah peduli energi atau

untuk komersil saja? Karena yang saya dapat ternyata Egra ini

sekarang menjual kincir angin dan menyediakan pemasangan.

Jawaban : Awalnya kami memang memikiran bagaimana agar menciptakan

alat yang dapat memompa air tanpa memakai energi listrik karena

yang seperti saya ceritakan bahwa untuk memompa air untuk

mengairi seluruh kebun membutuhkan energi yang tidak sedikit.

Namun setelah sukses membuat kincir angin ini kami mencoba

untuk menjualnya, karena selain memberi keuntungan untuk pemilik

kebun yang memiliki masalah seperti kami, juga memberi

keuntungan untuk kami pastinya.

Pertanyaan : Boleh saya tahu apa latar belakang pendidikan Bapak?

Jawaban : Saya lulusan S1 Teknik Mesin UI dan lulusan S2 Teknik Indutri UI

Pertanyaan : Apakah kincir angin ini diterapkan untuk perkebunan saja atau

sudah diterapkan di dalam permukiman perumahan? Daerah mana

saja yang sudah diterapkan kincir angin ini?

Jawaban : Kincir angin ini tidak hanya untuk perkebunan, sudah ada yang

diterapkan di daerah permukiman juga. Daerah yang paling jauh

yang sudah ada kincir angin ini adalah di Sumatera Utara itu untuk

perkebunan, sedangkan untuk permukiman diterapkan di ujung

Nusa Tenggara.


Pertanyaan : Bagaimana prosesnya kincir angin ini diterapkan di permukiman?

Jawaban : Awalnya pasti dari permintaan masyarakat di permukiman itu.

Mereka mengajukan kepada pemerintah setempat untuk

menyediakan sumber air bersih untuk daerah mereka. Pemerintah

pastinya sudah mencoba berbagai macam cara sampai akhirnya

memilih untuk memakai energi alternatif yaitu dengan kincir angin

ini. Dari pemerintah tersebut yang meminta kepada kami dan

kemudian pihak kami baru bergerak memasang kincir angin ke

daerah yang disebutkan. Namun sebelumnya kami sudah

mengatakan bahwa pemasangan kincir angin di permukiman cukup

berbahaya karena keadaan cuaca yang tidak dapat diatur

memungkinkan kincir tidak beroperasi dengan normal.

Pertanyaan : Jadi masalah terbesar untuk penerapan kincir angin ini adalah

cuaca yang buruk?

Jawaban : Ya tentu saja cuaca yang buruk, lebih tepatnya alam sebenarnya.

Keadaan alam tidak dapat kita atur prediksi, misalnya saja gempa.

Kalau terjadi gempa tentu saja kincir angin ini tidak seimbang atau

mungkin terjatuh. Alam adalah masalah terbesar yang Egra hadapi

pastinya.

Pertanyaan : Bagaimana dengan pertimbangan site dalam menerapkan kincir

angin ini?

Jawaban : Angin yang paling cocok sebenarnya adalah daerah pantai. Angin di

pantai umumnya konstan. Namun untuk tetap mendapatkan angin

yang cukup untuk menggerakkan kincir ini maka kami memasang

kincir dengan ketinggian standar 20m dari permukaan.

Pertanyaan : Dari cerita sebelumnya, sepertinya pihak Egra memang

mengkondisikan kincir angin ini untuk kepentingan komersil.

Namun, apakah tidak mencoba untuk mengembangkan kincir angin

ini agar bisa diterapkan di permukiman atau dapat memacu

masyarakat untuk peduli terhadap pemanfaatan energi alternatif

tidak hanya energi listrik seperti yang masyarakat kenal?

Jawaban : Hal itu tentunya sulit. Masalah untuk itu pastinya adalah biaya.

Karena biaya untuk membangun sebuah kincir mencapai 100juta.

Sementara untuk menghasilkan air dengan ukuran yang setara

dengan kincir tersebut mungkin memerlukan pompa yang harganya

tidak sampai 10jt. Tapi kelebihannya adalah setelah menggunakan

kincir tidak memerlukan listrik dan biaya lagi, sementara untuk

pompa seukuran itu pastinya memakan listrik cukup besar.


Pertimbangan harga ini yang menyebabkan masyarakat pastinya

enggan memasang kincir. Jika tidak dengan subsidi pemerintah,

masyarakat pasti akan merasa terbebani dengan harga yang mahal

seperti itu.

Pertanyaan : Lalu, apakah tidak ada cara untuk meminimalisir harga tersebut?

Jawaban : Kami sudah mencoba dengan memimalisir material untuk

rangkanya dengan mengurangi ketinggian kincir, dari 20meter

menjadi 10meter. Tapi hal ini justru tidak membuat kincir bekerja

secara maksimal. Karena dengan ketinggian 10meter, angin yang

datang tidak konstan, sehingga tidak heran penghuni yang

menggunakan kincir ini sering berharap-harap datangnya angin.

Kalau tidak ada angin maka air pun tidak mengalir.

Pertanyaan : Kira-kira untuk satu kincir angin dapat mensupply air rata-rata

berapa banyak?

Jawaban : Untuk permukiman, satu kincir angin dapat mengalirkan air 1

sampai 2 kubik per-jam.

Pertanyaan : Berapa lama kincir angin akan bertahan, atau berapa lama masa

aktif kincir pada umumnya?

Jawabam : Jika maintanancenya bagus maka kincir angin dapat beroperasi

lebih dari 5 tahun dan waktu itu pastinya tidak ada bencana alam

yang mengkhawatirkan, seperti gempa bumi dan semacamnya.


LAMPIRAN 2

Wawancara (Jumat, 18 Mei 2012)

Judul Skripsi : “ WIND POWER ARCHITECTURE : Paradigma Turbin Angin

dalam Arsitektur ”

Narasumber : Zarkasi (Operator)

Ika Kartika (Operator)

Lokasi : Workshop Egra Bogor, sebelah BHI

Pertanyaan : Sumber listrik untuk tempat workshop ini berasal dari mana?

Jawaban : Bangunan ini masih menggunakan sumber listrik dari PLN, namun

kami juga menggunakan energi alternatif dari turbin angin dan solar

panel untuk kemudian disimpan di dalam accumulator (Aki)

Pertanyaan : Kapan energi dari turbin angin dan solar panel ini digunakan?

Jawaban : Biasanya digunakan untuk penerangan di malam hari, atau jika mati

lampu saja.

Pertanyaan : Bagaimana mekanisme kerja turbin angin ini secara garis besar?

Jawaban : Sistemnya ngecas Aki, jadi setiap putaran kipas yang diterima dari

tenaga angin dikonversi menjadi energi listrik melalui alat yang

dinamakan dinamo yang kemudian energi tersebut disimpan di

dalam Aki, dari Aki energi baru dapat digunakan. Namun dari Aki ini

arus listrik yang dihasilkan masih berupa arus AC sehingga harus

diubah terlebih dahulu ke arus DC karena arus DC umumnya yang

digunakan untuk perabotan listrik. Alat yang digunakan untuk

mengubah arus listrik ini disebut inverter, alat ini kami letakkan

dalam panel listrik.

Pertanyaan : Kenapa masih menggunakan sumber listrik dari PLN?

Jawaban : Ada beberapa hal yang menjadi faktor mengapa kami masih

menggunakan sumber energi listrik dari PLN, salah satunya adalah

pekerjaan di workshop ini menggunakan tegangan dan energi listrik

yang lebih besar dari sekedar energi yang di simpan di dalam Aki,

seperti pekerjaan pembuatan cat. Energi yang disimpan di dalam

Aki sifatnya terbatas dan butuh beberapa waktu untuk untuk ngecas

kembali.

Pertanyaan : Berapa besar energi yang dihasilkan dari satu turbin angin ini?

Jawaban : Dari satu turbin angin ini menghasilkan 700Watt untuk satu dinamo,

jika menggunakan 2 buah dinamo energi yang dihasilkan sekitar

1700Watt. Waktu itu pernah dicoba untuk menggunakan 2 dinamo

namun angin di sini kurang kuat untuk memutar gearbox jika

dipasangkan pada kedua dinamo.


Pertanyaan : Berapa kecepatan angin rata-rata di daerah ini? Apakah angin tetap

diperhitungkan ketika turbin akan dipasang?

Jawaban : Untuk di tempat workshop ini kecepatan angin di sini rata-rata 9m/s,

tetapi kami tidak begitu yakin karena pengecekan terakhir dilakukan

tahun lalu. Biasanya sebelum dipasang, ada dari tim kami yang

bertugas sebagai surveyor untuk mengecek kondisi lingkungan dan

mengukur kecepatan angin di daerah yang ingin dipasang turbin.

Pertanyaan : Apakah komponen turbin angin berasal dari onderdil bekas mobil?

Jawaban : Benar, komponen penyusun turbin ini sebagian besar

menggunakan barang-barang yang sudah tidak dipakai, seperti

onderdil mobil, ada gearbox dan dynamo.

Pertanyaan : Adakah alat yang mengatur kecepatan angin, atau parameter

kecepatan angin untuk memutar kipas?

Jawaban : Untuk mengatur kecepatan angin kami menggunakan alat yang

disebut potensio.

Pertanyaan : Bagaimana arah angin di daerah sini? Bagaimana arah kipas

terhadap arah angin?

Jawaban : Untuk turbin yang digunakan di sini menggunakan poros yang dapat

berputar 360o sehingga berputar mengikuti arah angin. Ini lebih

praktis untuk turbin jenis horizontal seperti ini.


LAMPIRAN 3

Foto-foto EGRA WORKSHOP :


UNIVERSITAS INDONESIA WIND POWER …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20311689-S43373-Wind...

Documents

Transcript of UNIVERSITAS INDONESIA WIND POWER …lib.ui.ac.id/file?file=digital/20311689-S43373-Wind...